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

Capitolo 4. Modellazione di pareti strutturali
X
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Concio i-esimo
119
Z
Fibra generica
Figura 4.49. Discretizzazione dell’elemento
strutturale per modelli a fibre.
Il comportamento dell’intero elemento strutturale, a differenza di quanto accade per i modelli
macroscopici, non è simulato attraverso legami globali assegnati esplicitamente, ma viene definito
mediante integrazione del legame sollecitazione-deformazione, ottenuto per ogni singolo concio in
base ai legami tensione-deformazione che caratterizzano le fibre costituenti le sezioni di estremità.
I modelli a fibre possono classificarsi in due categorie, compatibili ed equilibrati, in base
all’approccio scelto per la soluzione del problema di equilibrio.
Con i modelli appartenenti alla prima categoria, gli spostamenti relativi alla generica sezione
dell’elemento vengono determinati, attraverso opportune funzioni di interpolazione, in funzione
degli spostamenti delle sezioni di estremità. I modelli equilibrati, dualmente, sono basati sulla
scelta di funzioni di interpolazione per le componenti di sollecitazione.
Per entrambi i tipi di modelli, è necessario introdurre dei legami costitutivi per i materiali e
procedere ad integrazioni di funzioni generalmente complesse, ricorrendo a procedure di
integrazione numerica.
Il numero elevato di variabili in gioco, comunque notevolmente inferiore a quello che caratterizza i
modelli microscopici, e la necessità di ricorrere a procedure di integrazione in ciascun passo
dell’analisi rendono i modelli a fibre di uso poco agevole nella simulazione numerica della risposta
di strutture complesse.
4.5. MODELLAZIONE DELLA FIXED END ROTATION
Per concludere il discorso sulla modellazione delle pareti strutturali, va affrontato il problema della
simulazione della fixed end rotation. Una corretta schematizzazione di questo fenomeno
richiederebbe l’introduzione di elementi microscopici, in corrispondenza della giunzione della
parete con la struttura di fondazione, e la descrizione dettagliata del legame d’interazione fra
calcestruzzo ed armatura. Molti ricercatori si sono occupati dei fenomeni correlati alla
degradazione del legame di aderenza fra acciaio e calcestruzzo, mettendo in evidenza l’influenza
dei dettagli costruttivi (lunghezza di ancoraggio e curvatura dell’estremità delle barre di armatura,
forma e dimensioni delle modanature sulla superficie delle barre, grandezza degli inerti,
costipamento e qualità del calcestruzzo, numero e distribuzione delle legature delle armature). Una
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