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Metodo per la localizzazione del
danno su edifici intelaiati in c.a.
Prof. Ing. Felice Carlo PONZO - Ing. Rocco DITOMMASOScuola di Ingegneria
Università degli Studi della Basilicata
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Tecniche innovative per l’identificazione delle caratteristiche dinamiche delle
strutture e del danno
OBIETTIVI
Tecnica per la Valutazione delle Caratteristiche Dinamiche
delle Strutture:
•Frequenza
•Smorzamento
•Forme Modali
“IMPRONTE DIGITALI DELLA STRUTTURA”
La variazione di tali caratteristiche risulta utile per
l’identificazione e la localizzazione del danno
CLASSIFICAZIONE DEI METODI
1°Livello: Metodi capaci di individuare la presenza di un danno sulla struttura.
2°Livello : Metodi in grado di individuare la posizione del danno.
3°Livello : Metodi in grado di localizzare e valutare l’entitàdel danno.
4°Livello : Metodi capaci di individuare l’eventuale presenza di danno, stimarne l’entità e la posizione oltre a dare indicazioni circa l’impatto che il danneggiamento ha sulla struttura.
METODOLOGIA PROPOSTA
basato su
Valutazione delle caratteristiche modali istantanee mediante l’utilizzo della S-Transform
Valutazione della curvatura modale istantanea e localizzazione del danno
METODO DI SECONDO LIVELLO
LA TRASFORMATA DI STOCKWELL
Ottima risoluzione sia nel dominio del tempo che nel dominio delle frequenze
Ampiezze spettrali reali
Invertibilità della trasformazione
Trasformata di Fourier
Finestra Gaussiana
Fattore di forma
FILTRO A BANDA VARIABILE
Trasformata di Stockwell
Costruzione della Matrice Filtrante
(Automatizzata in MatLab®)
Segnale filtrato
Convoluzione
Inversione
Segnale
= T
= F
T x F
- Struttura intelaiata con 5 piani
- Progettazione non antisismica
- Modello degradante
- Input: Sintetico
Suolo D - 0.35g
LOCALIZZAZIONE DEL DANNO
Applicazione a un modello numerico
Selezione del Modo Fondamentale di oscillazione
LOCALIZZAZIONE DEL DANNO
Applicazione a un modello numerico
Modo Fondamentale
Modo superiore
Registrazione ultimo livello – Direzione Y
Istanti temporali selezionati
Deformate e Curvature Modali
LOCALIZZAZIONE DEL DANNO
Applicazione a un modello numerico
Modello POP – Scala 1:4
Testato su tavola vibrante presso il Laboratorio Prove
Strutture e Materiali
Università degli Studi della Basilicata
LOCALIZZAZIONE DEL DANNO
Applicazione a un modello di laboratorio
Istanti temporali selezionati
Deformate e Curvature Modali
LOCALIZZAZIONE DEL DANNO
Applicazione a un modello di laboratorio
CONCLUSIONI
La metodologia di localizzazione del danno basata sull’utilizzo del filtro a banda
variabile è molto promettente per l’analisi del comportamento delle strutture non
lineari
Questa supera alcuni dei limiti derivanti dagli approcci classici (metodi basati
sull’assunzione di stazionarietà del comportamento dinamico del sistema oggetto
di studio)
La possibilità di focalizzare l’attenzione sui singoli modi di vibrazione, anche in
campo non lineare, offre la possibilità di meglio comprendere i meccanismi di
danneggiamento delle strutture sottoposte ad azioni di tipo sismico