Analisi parametrica della risposta visco-elasto-plastica dell'interazione terreno-strutture a torre Giancarlo Marcari (*), Luca Deseri (* °), Giovanni Fabbrocino(*) (*) Dipartimento S.A.V.A. – Sezione Ingegneria & Ambiente, Università degli Studi del Molise. (°) Dept. Theoretical and Applied Mechanics, Cornell University, Ithaca NY 14853 USA. marcari@unina.it, luca.deseri@unimol.it, giovanni.fabbrocino@unimol.it Parole chiave: torri, instabilità, interazione terreno-struttura La lettura del patrimonio storico costruito italiano mette in evidenza la capillare diffusione sul territorio nazionale di edifici alti in muratura quali le torri ed i campanili. Alcuni recenti casi di crolli hanno permesso di individuare e riconoscere la causa del collasso di tali strutture non nella perdita di resistenza della struttura bensì nella perdita di equilibrio del sistema struttura-terreno. In molte situazioni le torri e i campanili presentano infatti delle eccentricità (fuori piombo) che cominciano a manifestarsi fin dal tempo della realizzazione della struttura in elevazione. In questi casi l’effetto dei carichi prolungati, come ad esempio il peso proprio della sovrastruttura, nonchè la variazione temporale delle proprietà di rigidezza del terreno di fondazione comportano un incremento dell’inclinazione iniziale. Quest’ultima può condurre a forti alterazioni dell’equilibrio strutturale originario, fino a giungere al collasso del sistema. Si pone quindi il problema della conoscenza dell’evoluzione dell’inclinazione iniziale delle strutture alte e la loro protezione nei confronti dei fenomeni di collasso e/o di instabilità dell’equilibrio. Il presente lavoro affronta la condizione di perdita di equilibrio, per collasso o per instabilità, di un campanile reale portando in conto il comportamento visco-elasto-plastico del terreno di fondazione coinvolto nel fenomeno. Il lavoro si inquadra nell’ambito di una più ampia attività di ricerca in fieri, generalizzata allo studio del comportamento sismico di strutture alte in muratura. Nel presente lavoro si è utilizzato il modello introdotto in [1], che si basa sullo studio di asta rigida alla Shanley, a due gradi di libertà nel piano verticale, soggetta al solo peso proprio e vincolata da due molle visco-elasto-plastiche (con superficie di rilassamento generica) non reagenti a trazione. Riferimenti classici di bibliografia possono trovarsi in [2] e [3]. Il modello ottenuto in [1] consente, per la prima volta, di discriminare fra la condizione di collasso per crollo e quella per instabilità dell’equilibrio del campanile oggetto di indagine, nonchè di darne una stima analitica. Lo studio ha come presupposto la caratterizzazione del terreno tramite la scelta dei parametri costitutivi delle molle. Date le difficoltà di determinazione dei parametri costitutivi di tali elementi vincolari, vengono effettuate analisi parametriche e analisi di sensibilità della risposta del modello al variare dei parametri di rigidezza e resistenza del terreno, quali i moduli viscoelastici (istantanei e di equilibrio) e la tensione di snervamento di equilibrio. I valori di riferimento di tali parametri provengono da valutazioni sperimentali in situ. Riferimenti bibliografici [1] Benedetti A, Deseri L, On a viscoplastic Shanley-like model under constant load, International Journal of Solids and Structures, 36, 1999, 4121-4196. [2] Como M, Plastic and Viscoplastic Stability of Leaning Towers, Rapporto 44, Dip. Ing. Civ. Tor Vergata, Roma, 1994. [3] Lancellotta R, Stability of a rigid column with non-linear restraint, Géotechnique, 43(2), 1993, 331-332. 61