La modellazione numerica costituisce un prezioso strumento per l’analisi delle condizioni statiche e dinamiche di un monumento e per la progettazione di eventuali interventi di consolidamento strutturale. Un accurato modello matematico permette di stimare la distribuzione degli stati tensionali indotti nell’opera dal peso proprio, eventuali carichi esterni, variazioni termiche, cedimenti di fondazione, carichi sismici; può quindi considerarsi uno strumento dedicato alla definizione del livello di sicurezza dell’opera. Il modello matematico inoltre permette di eseguire simulazioni al fine di prevedere gli effetti di interventi di rinforzo e restauro sulla struttura e costituisce uno strumento utile per interpretare i dati provenienti dal monitoraggio strutturale. Esistono diversi metodi numerici per modellare una struttura complessa. Tra le diverse tecniche numeriche la più diffusa, per la sua notevole flessibilità ed efficienza, è quella basata sugli elementi finiti, che consiste nella suddivisione della struttura in elementi entro ciascuno dei quali possa essere ipotizzata la continuità del materiale. La soluzione di un complesso sistema di equazioni fornisce una rappresentazione dell’andamento tensionale e deformativo della struttura. Nel caso di grandi strutture monumentali, la costruzione di un modello matematico presenta un’elevata complessità legata sia alla geometria della struttura che alle leggi costitutive del comportamento meccanico dei materiali.
Risulta quindi indispensabile l’utilizzo dei dati provenienti dalle indagini diagnostiche: in particolare il rilevo geometrico e la caratterizzazione delle strutture murarie e dei terreni di fondazione. Le indagini sperimentali ed in particolar modo le prove con martinetti piatti, consentono di eseguire una validazione del modello matematico attraverso un confronto tra gli stati tensionali misurati nei diversi punti della struttura e quelli calcolati sul modello negli stessi punti e nelle medesime condizioni di carico. Prove dinamiche sull’intera struttura consentono di ottenere un’affidabile validazione del modello anche in campo dinamico.
Modelli matematici
Analisi strutturale
- Modelli matematici in campo elastico e dinamico per l’analisi strutturale di edifici in muratura, calcestruzzo armato, acciaio e legno
- Analisi non lineari (push-over)
- Analisi della vulnerabilità sismica di edifici esistenti
- Verifiche strutturali per la valutazione dell’efficacia di interventi di rinforzo
- Validazione dei modelli mediante indagini diagnostiche e prove dinamiche