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Comportamento non lineare di strutture in cemento armato: analisi numerica con modelli a fibre e prove sperimentali su elementi strutturali

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INDICE Introduzione ........................................................................................... 9 Capitolo 1 ............................................................................................. 11 IL MODELLO A FIBRE ...................................................................... 11 1. Introduzione sui modelli analitici ............................................. 11 2. Modelli agli elementi finiti discreti ........................................... 13 2.1. Sistemi a non linearità continua ....................................... 15 2.2. Formulazione basata sugli spostamenti ........................... 18 2.3. Formulazione basata sulla flessibilità .............................. 23 3. Il modello a fibre ......................................................................... 26 4. Procedura risolutiva per il metodo della flessibilità ................ 30 5. Il caso particolare del softening ................................................. 36 6. Applicazione della formulazione a plasticità concentrata ....... 46 Capitolo 2 ............................................................................................. 55 MODELLAZIONE NUMERICA......................................................... 55 1. Il software OpenSees .................................................................. 55 2. Definizione dei modelli numerici ............................................... 56 Capitolo 3 ............................................................................................. 65 LEGAMI COSTITUTIVI PER I MODELLI FIBER BEAM- COLUMN ............................................................................................. 65 1. Introduzione ................................................................................ 65 2. Modelli costitutivi per il calcestruzzo ....................................... 65 2.1. Modello di Kent, Park e Scott ............................................ 73 2.2. Modello di Mander, Priestley e Park ................................ 75 2.3. Modello di Braga, Gigliotti e Laterza................................ 79 6 Indice 2.4. Comportamento isteretico e deformazione ultima per i modelli del calcestruzzo confinato ..................................... 82 3. Modelli costitutivi per le armature ........................................... 84 3.1. Comportamento monotono ................................................. 84 3.2. Comportamento ciclico: modello di Menegotto, Pinto e Filippou ................................................................................ 85 3.3. Comportamento ciclico: legame di Mohle e Kunnath ...... 94 Capitolo 4 ........................................................................................... 107 APPLICAZIONI NUMERICHE ....................................................... 107 1. Introduzione .............................................................................. 107 2. Prova sperimentale di Tanaka e Park (1990)......................... 108 2.1. Modelli costitutivi per il calcestruzzo confinato ............. 110 2.2. Modelli costitutivi per l’acciaio delle armature .............. 112 2.3. Modello analitico della prova sperimentale n. 7 ............ 116 2.4. Studio parametrico del modello creato in OpenSees ..... 131 3. Prova sperimentale di Atalay e Penzien (1975) ..................... 140 3.1. Modello numerico della prova sperimentale n. 3S1 ....... 142 3.2. Modello numerico della prova sperimentale n. 11 ......... 148 4. Prova sperimentale di Saatcioglu e Ozcebe (1989) ................ 151 Capitolo 5 ........................................................................................... 159 ANALISI DI UN TELAIO PIANO ................................................... 159 1. Introduzione .............................................................................. 159 2. Descrizione del sistema da modellare ..................................... 160 3. Definizione del modello in OpenSees ...................................... 166 3.1. Definizione degli elementi beamWithHinges ................. 169 3.2. Carichi applicati ............................................................... 177 4. Analisi statica non lineare ....................................................... 178 Capitolo 6 ........................................................................................... 189 PROGETTO DI UNA PROVA SPERIMENTALE .......................... 189 1. Introduzione .............................................................................. 189 2. Definizione del modello e dimensionamento .......................... 191 3. Materiali utilizzati.................................................................... 192 3.1. Progetto del calcestruzzo .................................................. 194 4. Attrezzature di laboratorio ...................................................... 200 Indice 7 5. Progetto e verifiche di resistenza del modello ........................ 203 5.1. Progetto delle armature ................................................... 203 5.2. Verifiche di resistenza per il pilastro .............................. 206 5.3. Progetto della fondazione ................................................. 208 5.4. Sistema di ancoraggio ...................................................... 214 5.5. Progetto e verifica del sistema di precarico .................... 215 5.6. Progetto della contropiastra per l’aggancio dello snodo 227 5.7. Progetto esecutivo: sforzo di compressione maggiore .... 228 6. Simulazione analitica delle prove ........................................... 239 6.1. Comportamento monotono ............................................... 242 6.2. Comportamento ciclico ..................................................... 245 Conclusioni ......................................................................................... 249 Bibliografia ......................................................................................... 253
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Informazioni tesi

  Autore: Fabio Pulvirenti
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2010-11
  Università: Università degli Studi di Catania
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria civile e ambientale
  Relatore: Loredana Contrafatto
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 251

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Parole chiave

cemento armato
non linearità
opensees
softening
nonlinear beam column
modelli a fibre
prove sperimentali di laboratorio
legame cls kent-park-scott

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