Valutazione dell'efficienza di isolatori innovativi attraverso l'analisi probabilistica e deterministica di sistemi isolati e controllo sperimentale con impiego di tecniche non distruttive.

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La ricerca riguarda lo studio di isolatori innovativi quali quelli elastomerici rinforzati con fibre di carbonio e quelli del tipo a pendolo ad attrito da impiegare per edifici di varia dimensione. La parte sperimentale sugli isolatori elastomerici e a pendolo ad attrito sarà condotta presso l'Università di Palermo presso il laboratorio di prove su strutture e materiali del DICAM e presso il laboratorio ENEA della Casaccia.
La ricerca focalizzerà l'attenzione sui criteri di modellazione degli isolatori in relazione alle dimensioni, alle condizioni di vincolo con la sottostruttura e con la sovrastruttura.
Per gli isolatori elastomerici si farà riferimento alla forma, allo spessore degli strati di elastomero e di rinforzo che li costituiscono, testandone l'efficacia attraverso opportune analisi numeriche, quando tali isolatori sono utilizzati per edifici di varia dimensione.
Gli isolatori elastomerici rinforzati con fibre sono una novità nel settore dell'isolamento sismico ed hanno il vantaggio, rispetto a quelli rinforzati con lamine di acciaio, di essere più leggeri e meno costosi. Inoltre possono essere messi in opera senza piastre terminali di bloccaggio alle sovrastruttura e sottostruttura.
Tali caratteristiche rendono questi isolatori idonei ad essere impiegati per piccole costruzioni differentemente da quelli classici, il cui costo ne rende ragionevole l'uso solo per edifici di importanza particolare.
Al momento non sono disponibili in letteratura modelli deducibili dalle caratteristiche dei singoli strati e del livello del carico verticale, pertanto si vuole, dall'osservazione dei risultati delle prove sperimentali, formulare modelli semplificati per il comportamento meccanico a carichi laterali al variare delle caratteristiche intrinseche del dispositivo. Successivamente, si potrà valutare il grado di efficienza del dispositivo applicando tali modelli all'analisi di sistemi isolati di diversa grandezza.
Analoghe procedure saranno eseguite per gli isolatori a pendolo ad attrito, con superfici sferiche di scorrimento multiple, ponendo come base dello studio le recenti ricerche sperimentali e teoriche di Fenz. D.M. e Constantinou M.C. ed avvalendosi dell'apporto di industrie italiane ed europee che hanno da poco iniziato la produzione di tali dispositivi innovativi. Saranno effettuate indagini sperimentali su due isolatori a pendolo ad attrito presso il laboratorio DICAM o presso l’ENEA della Casaccia.
Per rendere più generali le conclusioni si intende procedere prima attraverso analisi deterministiche e poi attraverso analisi probabilistiche. Nell'ambito degli approcci probabilistici si confronteranno i risultati dell'analisi di Montecarlo con i risultati ottenibili in forma esatta attraverso procedure di non linearizzazione equivalente e linearizzazione equivalente della legge meccanica dell'isolatore.
Altri rilevanti aspetti riguardano la definizione di una procedura di prova che consenta, mediante indagine ultrasonica non distruttiva, di indagare il grado di danneggiamento dell’isolatore dopo l’effetto sismico, in modo da potere stabilire se e quando intervenire con la sostituzione dello stesso, si vuole inoltre validare un modello che consenta una formulazione termodinamica della dissipazione considerando anche la trasmissione di energia meccanica in termica, effetti che verrano caratterizzati mediante l’impiego di termocamere.
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Effective start/end date1/1/12 → …

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