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L'interazione terreno-rivestimento in gallerie sostenute con calcestruzzo proiettato
Full text linkNella presente nota vengono descritti i risultati dell’attività’ di ricerca riguardante la modellazione e l’analisi di gallerie sostenute da un pre-rivestimento di calcestruzzo proiettato. Una prima fase del lavoro ha avuto come oggetto la messa a punto di tecniche semplificate in grado di fornire una stima di prima approssimazione del livello di sollecitazione raggiunto nel rivestimento in funzione delle caratteristiche del terreno e della modalità’ costruttive della galleria. Per una valutazione più’ precisa delle condizioni statiche nel terreno e nel rivestimento si e’ resa necessaria successivamente l’adozione di un modello costitutivo per il calcestruzzo proiettato in grado di descrivere i complessi fenomeni legati alla maturazione del materiale nel tempo
Destrutturazione nei terreni coesivi naturali. Aspetti costitutivi e numerici
Full text linkIn questa nota viene descritto un modello costitutivo in grado di simulare il processo di destrutturazione che si verifica nei terreni coesivi naturali soffici sottoposti a carichi di tipo statico. Viene inoltre descritta la strategia di implementazione del modello costitutivo in un codice di calcolo agli elementi finiti basata sul metodo di Eulero Generalizzato di tipo implicito. Le principali caratteristiche del modello costitutivo sono evidenziate attraverso una serie di esempi numerici realizzati su un singolo elemento finito 3D
Il comportamento del fronte di scavo in galleria: osservazioni in sito e modellazione
No full textNella presente nota vengono descritte alcune analisi riguardanti le misure di estrusione e convergenza effettuate durante lo scavo della galleria Raticosa, in corso di realizzazione per la linea dell'alta velocità ferroviaria da Bologna a Firenze. La galleria si sviluppa in una formazione di argille scagliose fortemente tettonizzate (Complesso Caotico) con coperture fino a 500 m. A causa delle sfavorevoli condizioni geotecniche previste lo scavo della galleria è stato effettuato mediante il rinforzo del fronte con barre in vetroresina e la rapida applicazione di un anello chiuso di calcestruzzo proiettato e centine. Il comportamento del terreno durante lo scavo e l'influenza della tecnica di costruzione adottata sono attualmente oggetto di studio mediante l'analisi a ritroso delle misure effettuate in sito
Microzonazione sismica di livello 3 di un comune della Daunia: analisi preliminari
No full textNella presente nota sono illustrati i risultati di analisi preliminari svolte nell’ambito di uno studio di microzonazione sismica di terzo livello del comune di Bovino (FG), finalizzato alla valutazione della pericolosità sismica dell’area attraverso il riconoscimento di aree sismicamente omogenee. La redazione di tale studio ha richiesto una descrizione sufficientemente dettagliata sia del modello geologico sia del modello geotecnico, lo studio di pericolosità di base per l’area in esame e la quantificazione degli effetti indotti dalle condizioni locali sulla risposta sismica. Nello specifico, nella nota sono riportati i risultati di analisi monodimensionali (1D) e bidimensionali (2D) relative al suddetto abitato della Daunia, eseguite secondo l’approccio lineare equivalente implementato nel codice agli elementi finiti QUAKE/W
Numerical analysis of ground-shotcrete interaction in tunnelling
No full textThe increasingly frequent use of shotcrete as primary support in tunnelling is not always accompanied, at the design stage, by analyses capable of describing its mechanical behaviour. In the first part of this paper the experimentally observed behaviour of shotcrete and its main properties as a supporting material are outlined, together with a critical overview of the general approaches adopted in modelling ground-support interaction in tunnelling. The results of three-dimensional parametric analyses of tunnel excavation and support are then presented. The analyses have been performed in axi-symmetric conditions, assuming an elastic constitutive law characterised by a time-dependent stiffness for the shotcrete. The numerical results are then compared in order to determine the influence of the following factors: constitutive law, strength parameters, tunnel advancement rate, relative ground-support stiffness. In the final part of the paper, simplified techniques are proposed to introduce the main features that emerged from the axi-symmetrical approach in the standard two-dimensional analysis
Considerations on the deformation of Ridracoli dam foundation based on the analysis of monitoring data
Full text linkThe behaviour of the Ridracoli arch-gravity dam in the 2002-2020 operation years has been analysed, by applying "statistical"models of increasing complexity to the time series of pendulum and long-base extensometer measurements. The modelling approach has proved robust. A satisfactory estimate of the reservoir load, thermal and irreversible drift components has been obtained for most of the instruments. As expected, the influence of temperature is lower for the instruments deeply embedded in the rock mass. The deformations recorded on the left and right bank of the dam have shown a minor influence of the anisotropic proprieties of the rock mass, well characterized by the mechanical tests performed at the time of dam construction
Evaluation of seismic site effects by means of 1D, 2D and 3D Finite Element analyses. A case study.
No full textPredicting the seismic site effects in complex real case histories is a non-trivial scientific and technical task. In
fact, it requires the overall geometry of the problem (i.e. surface and underground) to be properly described and
combined to adequate soil models, accounting for the peculiar aspects of the dynamic soil behaviour. These
latter should include the dependency of the initial stiffness on the stress state and its non-linear evolution with
strain amplitude, together with the corresponding one of the damping ratio. A further ingredient to be considered
when approaching this class of problems is that of selecting a robust and accurate numerical scheme, thus a
suitable numerical code, to solve it.
All the above issues are addressed in this paper, which describes the different numerical approaches that were
adopted to analyse the seismic site-effects expected at a real site. This latter is characterized by a soft soil valley
and rock outcrop hills of relatively complex geometry. It was analysed by performing time domain 1D and 2D
Finite Element (FE) analyses through two different codes: QUAKE/W, based on the equivalent-linear approach,
and PLAXIS 3D, adopting the Hardening Soil model with small strain stiffness available in the material model
library. 3D simulations were also carried out by means of the code PLAXIS 3D. A real accelerogram was
selected as the outcrop motion, characterized by a duration of 22 seconds and a frequency content ranging from 0
to 10 Hz.
In order to validate the two FE codes, the results of 1D analyses relative to specific soil columns extracted by the
site were preliminary compared to those obtained by the code EERA, based on the equivalent-linear approach in
the frequency domain. Analogous results were obtained, indicating a low impact of the constitutive assumptions
in the investigated case study, provided non-linearity was similarly accounted for in the different adopted
approaches.
Next, the influence of the geometrical schematization was analysed, revealing that the seismic site response at
the same location can strongly depend on the employed dimensional approach (i.e. 1 to 3D).
In general, assuming the outcrop signal as the reference motion, greater amplifications were observed at the
centre of the valley and, with a minor extent, at the upper sides of the hills: those trends were significantly
influenced by the multidimensional schematization (2 and 3D), while they were less evident or barely detectable
in the 1D approach
Analisi tridimensionale della risposta sismica locale in condizioni geomorfologiche e topografiche complesse
No full textNella presente nota è sintetizzato uno studio degli effetti di sito sulla risposta sismica locale in presenza di geometrie irregolari delle superfici di strato e del piano campagna. È stata considerata l’area urbana del comune di Bovino, situato nel subappennino Dauno (FG) e caratterizzato sia da una zona di valle sia da affioramento della formazione rocciosa in rilievo. Al fine di studiare l’influenza della topografia e delle condizioni geomorfologiche locali, sono state eseguite analisi numeriche agli elementi finiti in condizioni tridimensionali con il codice PLAXIS 3D. Tale approccio ha consentito di evidenziare l’effetto legato alla direzione di applicazione della componente orizzontale di un evento sismico ed all’azione contemporanea delle due componenti orizzontali dello stesso evento. Il confronto tra gli accelerogrammi determinati in superficie, in termini di fattori di amplificazione, ha infatti permesso di evidenziare una significativa dipendenza del risultato dalla direzione di applicazione dell’evento sismico. Inoltre, la geometria tridimensionale, marcatamente irregolare, determina la generazione di una componente orizzontale parassita. Infine, l’azione contemporanea delle due componenti orizzontali comporta una maggiore amplificazione del moto, al centro della valle ed in cresta ai rilievi, rispetto al caso in cui ogni componente è applicata singolarmente
Analisi numerica della risposta sismica locale di un comune della Daunia secondo approcci 1D, 2D e 3D
No full textNel presente lavoro è sintetizzato lo studio degli effetti di sito sulla risposta sismica locale dell’area urbana del comune di Bovino, situato nel subappennino Dauno (FG), caratterizzato da una zona di valle e da rilievi di al-tezza massima pari a circa 400 m. Al fine di valutare l’influenza della topografia e delle condizioni geomorfo-logiche locali, sono state eseguite analisi numeriche agli elementi finiti nel dominio del tempo secondo schemi mono- (1D) e bidimensionali (2D) con i codici QUAKE/W e PLAXIS 3D. Quest’ultimo codice ha inoltre consentito di condurre anche simulazioni tridimensionali (3D). La componente orizzontale di un evento sismi-co reale è stata selezionata come input all’affioramento della formazione rocciosa.
Il confronto tra gli accelerogrammi determinati in superficie, in termini di ampiezza e contenuto in frequenza, ha permesso di evidenziare una notevole dipendenza del risultato dallo schema geometrico considerato. In par-ticolare, nelle analisi 2D e 3D si è registrata una maggiore amplificazione del moto al centro della valle ed in cresta al rilievo sui quali sorge l’abitato rispetto all’approccio 1D
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