Un Ponte da 30 ton ha oscillato nei laboratori del DIST

27/04/2015 3929

 

Un esperimento unico in Europa: a Napoli presso i laboratori della Federico II, nell'ambito del progetto STRIT, coordinato dal distretto STRESS, un ponte di 30 tonnellate è stato fatto oscillare su tavole vibranti per testare la resistenza delle infrastrutture ai sisma.

 

Il 3 e l’8 aprile, presso i laboratori del DIST, il Dipartimento per l’ingegneria e l’Architettura dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, è stato eseguito un esperimento unico in Europa nel suo genere.
Un ponte di luce di circa 7,50 metri e del peso di circa 30 tonnellate è stato fatto oscillare sulle tavole vibranti con lo scopo di studiare, da un lato, gli effetti migliorativi del sistema d’isolamento rispetto alle condizioni esistenti e dall’altro indagare sull’affidabilità di diverse configurazioni. L’attività rientra nell’ambito del progetto STRIT (Strumenti e Tecnologie per la gestione del Rischio delle Infrastrutture di Trasporto) che affronta la valutazione e la gestione dei rischi delle grandi infrastrutture e sviluppa metodi e tecnologie avanzate per la mitigazione e gestione dello stesso. Il progetto è condotto da un partenariato nazionale e coordinato dal Distretto ad alta Tecnologia per le Costruzioni Sostenibili, STRESS, e scientificamente dal DIST.
Il cuore dell’attività sperimentale, per imponenza ed innovazione, è senza alcun dubbio costituito dalle prove su tavola vibrante di strutture da ponte in grande scala, a travata continua e pile singole, con diverse condizioni di applicazioni di moto asincrono, e bi-direzionale, alla base che STRESS ed UNINA stanno sviluppando”, ha detto Ennio Rubino, Presidente di STRESS.
“Raramente tali prove sono state effettuate su tavola vibrante, sia a causa delle notevoli dimensioni (grosse masse coinvolte) sia a causa della particolare conformazione multi-point della struttura testata. Grazie al progetto STRIT è stato possibile superare tali problematiche e per sperimentare e dimostrare sul campo i metodi e le tecnologie sviluppate, i diversi partner di progetto stanno sviluppando interventi dimostratori integrati su sistemi infrastrutturali reali e prove su modelli in scala di strutture e sotto-strutture utilizzando tecniche e tecnologie avanzate”, ha concluso il Presidente del Distretto ad Alta Tecnologia per le Costruzioni Sostenibili, Ennio Rubino.

Nell’ambito del progetto STRIT, è in corso un’ampia campagna sperimentale su sottostrutture in diversa scala. Le prove hanno lo scopo di riprodurre in laboratorio (e quindi in condizioni controllate) il comportamento dinamico dei ponti in cemento armato, nonché di parti di esse. L’utilizzo di tavole vibranti asincrone e bidirezionali, rende questeprove uniche nel loro genere; in Europa non sono mai state effettuate prove di questo tipo. E’ stato fatto qualcosa negli Stati Uniti, ma per studiare strutture di nuova realizzazione. In definitiva, si tratta delle prime prove al mondo in cui si sperimentano tecniche di riduzione della vulnerabilità di ponti esistenti in cemento armato con calcestruzzo di resistenza ridotta a causa del degrado e barre lisce di armatura”, ha spiegato Andrea Prota, professore di tecnica delle costruzioni presso il Dist.
Nel caso specifico è stata conodtta una prova dinamica di un ponte in c.a. in scala 1:3 in diverse configurazioni, (appoggiato asbuilt; isolato con diverse tipologie di isolatori; riparato e rinforzato con fibre di basalto a seguito del danno sismico alle pile). La struttura del ponte oggetto del test era composta da pile cave circolari di altezza pari a circa 2,70m, opportunamente collegate al piede ad una delle due tavole vibranti presenti presso il laboratorio DIST di Napoli, ed in testa collegate da un solettone di luce pari a circa 7,50m. Il tutto per una movimentazione dinamica di circa 32 tonnellate. I risultati che stiamo ottenendo sono riferibili ad un ponte con luce di 25 metri e pile alte più di 8 metri”. ha concluso Prota.

 

SCHEDA PROGETTO STRIT
Le conoscenze acquisibili nel Progetto STRIT consentiranno, inoltre, una generale crescita del settore dell’Ingegneria Civile, ed in particolare di quella antisismica, verso livelli caratterizzati da più elevati standard di:
• Sicurezza, grazie alla disponibilità di opportune ed efficaci tecniche e strumenti di monitoraggio strutturale e di dispositivi ad intervento “intelligente”in caso di eventi sismici;
• Contenimento dei costi, sia in termini sociali, come risparmio di vite umane, che in termini strettamente economici lungo tutto il ciclo di vita delle strutture. Queste, infatti, oltre ad avere una maggior probabilità di sopravvivenza in caso di forti terremoti, necessiteranno anche di minori interventi di riparazione se opportuni dispositivi consentiranno di ridurre i danni in presenza di eventi sismici moderati;
• Fiducia da parte di tutti gli attori coinvolti (utenti, imprese, professionisti, proprietari ed in generale enti decisori), e quindi potenzialmente maggiori investimenti nel settore, grazie alla combinazione dei fattori precedenti.
Per ciò che riguarda più specificamente la sicurezza delle infrastrutture, il danno socio-economico legato alla perdita di fruibilità di una linea di trasporto è più rilevante quanto più è densamente popolata e quanto più è alto il livello produttivo della regione interessata. Dunque, sia enti pubblici che privati sono interessati all’impatto che un evento sismico può avere sulle attività economiche, imprese, ospedali, organizzazioni ausiliari per la gestione delle emergenze a causa dell’interruzione di servizio di un’infrastruttura viaria (valutazione della resilienza delle life lines).
Il progetto STRIT si propone dunque di affrontare il problema della valutazione del rischio ambientale di infrastrutture viarie attraverso un approccio olistico, cercando di armonizzare metodologie che includono aspetti relativi alle interconnessioni esistenti tra diversi sistemi (rete viaria, reti di ospedali,edifici residenziali) e gli impatti socio-economici. Lo sviluppo di metodologie all’avanguardia per la gestione del rischio e delle emergenze nel pre-evento (real-time), immediato post-evento (near-real-time) e medio/lungo termine comporterà un vantaggio diretto per i differenti stakeholder coinvolti ed un impatto immediato per gli agenti governativi e decisionali.