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

Capitolo 1. Introduzione
ridurre al minimo la propagazione di errori che per simulare accuratamente fenomeni locali come,
ad esempio, l’evoluzione del quadro fessurativo, l’ingranamento degli inerti, l’instabilità delle
armature. Ne consegue un notevole impegno computazionale, che rende tale tipo di approccio più
idoneo per l’analisi di pareti isolate.
I modelli di tipo macroscopico permettono di simulare la risposta della parete con riferimento a
parametri cinematici e meccanici di carattere globale, al fine di ottenere una drastica
semplificazione senza, tuttavia, perdere in affidabilità. Consentono, dunque, notevoli vantaggi in
termini di impegno computazionale, risultando più adatti per l’analisi di strutture complesse.
Inoltre, infittendo opportunamente la discretizzazione nelle presumibili “regioni critiche” del
macro-elemento, si può ottenere una maggiore accuratezza nella descrizione della risposta. Questo
tipo di approccio richiede, però, un’opportuna taratura e permette di descrivere solo globalmente il
comportamento dell’elemento strutturale.
Una modellazione intermedia tra quella di tipo microscopico e quella di tipo macroscopico è basata
sull’adozione di modelli a fibre, in cui il generico elemento viene diviso, longitudinalmente, in un
numero finito di conci delimitati da due sezioni trasversali, a loro volta discretizzate in aree
elementari. I modelli a fibre offrono un buon compromesso fra semplicità di calcolo ed affidabilità,
richiedendo, comunque, un forte impegno computazionale se adottati all’interno di
schematizzazioni di strutture complesse.
Un’alternativa ai suddetti approcci consiste in una loro opportuna combinazione. Ad esempio,
modelli semplificati (di tipo macroscopico) possono essere usati per schematizzare elementi
strutturali per i quali si attendano limitate deformazioni plastiche mentre un’analisi preliminare,
seguendo un approccio di tipo microscopico, potrebbe fornire utili informazioni sulla scelta dei
legami atti a rappresentare il comportamento degli elementi costituenti il modello macroscopico.
Nel presente lavoro si intende simulare, attraverso modelli relativamente semplici ma
sufficientemente accurati, la risposta in campo non lineare di pareti strutturali in cemento armato.
A tal fine, viene innanzitutto messo in evidenza, nel capitolo 2, come la capacità delle pareti di
resistere alle sollecitazioni applicate dipenda da vari fattori (per es., configurazione geometrica,
orientazione e disposizione in pianta, variazioni in elevazione), che possono influenzare anche
notevolmente la risposta della singola parete e quella globale della struttura sotto l’azione di un
evento sismico.
Vengono poi esaminati il comportamento sperimentale e le modalità di rottura nel caso di pareti
isolate o di sistemi telaio-parete.
Viene successivamente descritto, nel capitolo 3, il comportamento dei materiali, focalizzando
l’attenzione sui legami costitutivi presenti in letteratura per la definizione della risposta non lineare
di calcestruzzo e acciaio, nonché su alcuni importanti aspetti, quali la perdita di aderenza ed il
fenomeno del tension stiffening. Anche per quest’ultimo vengono indicati due diversi approcci, uno
di tipo microscopico, ricorrendo a leggi costitutive modificate per i materiali, ed un altro di
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