TESI DI DOTTORATO Modellazione e analisi non lineare - LabMec ...

Capitolo 1. Introduzione
presenta il vantaggio di richiedere un limitato sforzo computazionale (in confronto, ad esempio, ad
una schematizzazione in elementi finiti bidimensionali), d’altra parte non consente un’adeguata
simulazione della risposta non lineare della parete, né permette di mettere in conto alcuni
importanti effetti d’interazione spaziale. Infatti, per effetto di carichi laterali monotonicamente
crescenti, nella generica sezione trasversale della parete l’asse neutro migra verso la fibra più
compressa; di conseguenza, per tensioni sufficientemente elevate, la parete tende a ruotare intorno
ad un asse prossimo al bordo compresso (rocking effect), piuttosto che intorno all’asse baricentrico,
come per il modello monodimensionale. Inoltre, quando i carichi s’invertono, lo stato fessurativo e
le deformazioni plastiche accumulate dalle armature nelle zone critiche, in aggiunta allo sfilamento
delle barre tese all’attacco della parete con la fondazione per effetto della degradazione del legame
di aderenza, provocano una rotazione concentrata alla base della parete stessa (fixed end rotation).
Tali fenomeni generano un insieme di effetti che incidono sensibilmente sul comportamento non
lineare delle pareti in cemento armato. In particolare, a causa del rocking effect, gli spostamenti
verticali dei bordi della parete non risultano uguali ed opposti, in quanto il bordo teso subisce uno
spostamento verso l’alto notevolmente maggiore di quello che si osserva verso il basso in
corrispondenza del bordo compresso. Ne consegue che le travi longitudinali e trasversali collegate
in corrispondenza del bordo teso alla parete, esercitando un’azione di contrasto (outriggering
effect), possono subire elevate sollecitazioni, ben maggiori di quelle che insorgono nelle travi
afferenti al bordo compresso. D’altronde, per effetto degli sforzi di taglio trasmessi dalle travi alla
parete, si verifica in quest’ultima un incremento dello sforzo di compressione generalmente non
trascurabile, mentre nei pilastri, collegati alle travi afferenti al bordo teso della parete, si ha una
significativa riduzione degli sforzi di compressione, potendosi sviluppare perfino sforzi di trazione.
Le variazioni di sforzo assiale nella parete e nei pilastri possono modificare sensibilmente la
resistenza e la duttilità di tali elementi strutturali e, quindi, il comportamento dell’intero complesso
strutturale.
Per quanto detto, è evidente che la modellazione della parete è di fondamentale importanza ai fini
di un’adeguata simulazione della risposta non lineare.
Negli ultimi anni, notevole è stato lo sviluppo e la diffusione di vari modelli, che possono essere
raggruppati in due diverse categorie. In particolare, possiamo distinguere tra micro-modelli (ossia
modelli basati su un approccio microscopico) e macro-modelli (ossia modelli basati su un
approccio macroscopico).
I primi si fondano sul metodo agli elementi finiti, suddividendo l’elemento strutturale in un dato
numero di elementi (monodimensionali, bidimensionali o tridimensionali), connessi in un numero
finito di punti (nodi). La soluzione del problema di equilibrio viene approssimata analizzando la
struttura in un dominio discreto anziché nel continuo ed il grado di accuratezza della soluzione può
essere migliorato infittendo la discretizzazione. Tali modelli consentono di avere una descrizione
dettagliata del comportamento, ma richiedono legami costitutivi di base molto affidabili sia per
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