ANALISI DINAMICHE NON LINEARI DI DIGHE IN CALCESTRUZZO G. Fiorentino 1 , L. Furgani 1 , C. Nuti 1 1 Dipartimento di Architettura, Università degli Studi di “Roma Tre” SOMMARIO In Italia ci sono 542 grandi dighe e per molte di queste si attende una rivalutazione della sicurezza sismica alla luce della nuova Normativa Tecnica sulle Dighe. In questo contesto le analisi dinamiche non lineari diventano uno strumento fondamentale specie per quelle strutture che circa 50 anni fa sono state progettate per resistere ad azioni sismiche più basse di quelle attuali. Nel presente lavoro verranno mostrati alcuni risultati ottenuti per due differenti tipologie di strutture, una diga a gravità ed una diga ad arco gravità in calcestruzzo. Si introdurrà il problema della valutazione dell’azione sismica riferita allo Stato Limite di Collasso e della selezione degli accelerogrammi. In tutti i casi per il calcestruzzo verrà utilizzato il modello non lineare proposto da Lee e Fenves denominato “Damage Plasticity Model”. Vengono inoltre modellate le non linearità associate ai giunti che possono aprirsi e scorrere. NON-LINEAR DINAMIC ANALYSES ON CONCRETE DAMS SUMMARY There are more than 500 dams in Italy, and for most of them a seismic safety evaluation is needful in the light of the forthcoming Italian Code on Dams. Non-linear dynamic analyses become a useful tool for dams which were designed considering seismic forces lower than the ones expected today. In this work some results obtained for two different concrete dams, an arch-gravity dam and a gravity dam are presented. The problem of the correct evaluation of seismic actions for this high risk structures is also introduced. In every case it is used the Lee and Fenves "Damage plasticity model". Also the non linearities of the contraction joints are modeled. 1. INTRODUZIONE Le dighe in calcestruzzo costituiscono una parte rilevante delle 542 grandi dighe esistenti in Italia. la maggior parte di esse sono state progettate e costruite seguendo criteri di progettazione sismica considerati oggi obsoleti, per questo hanno bisogno di essere verificate per mezzo di analisi che facciano uso delle più moderne tecniche numeriche e conoscenze scientifiche. Il primo passo per la valutazione della risposta sismica di una diga è la definizione dell'azione sismica. La Nuova Proposta di Aggiornamento della Normativa Italiana in materia di dighe prescrive che allo Stato Limite di Collasso, in zone in cui il terremoto calcolato per un tempo di ritorno di 475 anni è caratterizzato da a g > 0,15g, si debba effettuare uno studio sismo- tettonico e una valutazione della pericolosità sismica specifica per calcolare lo spettro target. Sulla base del bollettino 148 redatto da ICOLD (International Committee On Large Dams), la valutazione può essere eseguita utilizzando sia un approccio probabilistico (PSHA) sia uno deterministico (DSHA). Il PSHA combina le incertezze nella distanza, magnitudo e nei parametri di intensità locale dando come risultato le curve di pericolosità, che forniscono il tasso di occorrenza di ciascun valore del parametro di intensità scelto. Il DSHA invece considera tutte le possibili sorgenti sismiche che possono avere un effetto sul sito per individuare lo scenario "peggiore" che viene rappresentato da un "terremoto di scenario". Nel presente lavoro è stato utilizzato un approccio ibrido [2]. Questo consiste nell'individuare un terremoto di scenario che abbia uno spettro di risposta compatibile con lo spettro a pericolosità uniforme (UHS) utilizzando un processo di disaggregazione [1]. Nella prima parte di questo lavoro sono stati calcolati gli spettri di risposta con una valutazione della pericolosità utilizzando il metodo descritto in precedenza per quattro siti di riferimento. Gli spettri sono stati utilizzati per generare dei set di accelerogrammi modificati e scalati. Per tutti i siti sono stati utilizzati due set da 7 accelerogrammi, uno con segnali scalati con REXEL [7], l'altro con gli stessi segnali ottenuti con REXEL ma modificati nel dominio del tempo con Seismomatch [5]. Inizialmente, per ogni sito è stata effettuata un'analisi dinamica non lineare per analizzare l’influenza del segnale sismico sullo scorrimento alla base della diga modellando il sistema come un oscillatore equivalente ad un grado di libertà [8]. Le analisi sono state effettuate facendo riferimento ad un concio di diga a gravità di altezza pari ad 87 metri. Nella seconda parte del lavoro sono state selezionate come casi di studio due grandi dighe in calcestruzzo, una a gravità di altezza 87 m e l'altra di tipo ibrido ad arco-gravità di altezza 100 m. Per entrambe le strutture sono state effettuate analisi dinamiche non lineari su modello tridimensionale utilizzando due segnali sismici ottenuti nella prima parte dello studio per la zona meno sismica e per quella più sismica. I risultati ottenuti hanno permesso di confrontare la risposta non lineare di differenti tipologie di dighe rispetto a sismicità diverse. 2. VALUTAZIONE DELLA PERICOLOSITÀ Per fornire un quadro della sismicità dei siti dove sorgono le dighe esistenti italiane sono state selezionate quattro