A numerical algorithm to predict the behaviour of cracked r.c. members

The classical approach considering perfect bond between steel rebars and concrete is often unsuitable in refined analysis of reinforced concrete elements, as it leads to significant errors in the estimate of the actual stiffness. For this reason more refined procedures have to be considered. In the paper a numerical algorithm is illustrated, able to predict both the evolution of the crack pattern and the crack widths during the whole loading process, based on a refined local bond-slip law, derived from ad hoc tests

Tensile and low-cycle compressive tests on a natural structural stone

The present work presents some first results of an experimental study in which samples of a natural-occurring stone, called "leccese", were subjected to fatigue through low-cycle tests in the presence of high compressive stresses. The specimens' behaviour remains typical up to the last cycle, during which brittle failure occurs, with gradual accumulation of permanent strains. Other tests by pure tension or compression performed up to failure on samples previously subjected to a interrupted low-cycle fatigue test, confirmed that during such fatigue cycles the damage process is accompanied by meaningful variations in some significant mechanical parameters, amongst which, the Young elastic modulus and tensile strength are particularly telling

Dynamic monitoring and model updating of a masonry bell tower in Pisa

Since the methods used to identify natural frequencies of existing structures have different resolution capabilities, depending on the algorithms adopted for the dynamic analysis as well as on the type of the dynamic forces used to excite the structure, an appropriate dynamic characterization procedure should combine several signal processing techniques. In the paper, a suitable natural frequencies identification methodology is illustrated in the framework of the dynamic identification of the bell-tower of St. Niccola’s church in Pisa, where classical meth-ods, based on Fourier transform, are combined with more modern methods, based on wavelet transform, integrated by sophisticated finite element investigations as well. The proposed methodology allows to identify the field of application and the soundness of each signal proc-essing technique, achieving an accurate estimation of the main parameters governing the dy-namic structural response, especially when dynamic time histories are characterised by limited amplitude and/or are strongly contaminated by noise

Prove di compressione e taglio in sito su pannelli in muratura: la tecnica dei maschi murari contrapposti

Si sono compiute prove di compressione e taglio-compressione di tipo statico, in sito, su campioni di muratu-ra isolati da un pannello di sottofinestra di un edificio scolastico costruito negli anni ’30 in Pisa; le prove sono state eseguite sui pannelli allo stato originale ed in seguito ad un intervento di ripristino e consolidamento mediante intonaco armato e diatoni in barre di acciaio. La tessitura muraria, molto diffusa nella zona e tipica del periodo di costruzione, si basa sull’utilizzo di pietra calcarea non squadrata di elevata resistenza, intervallata da ricorsi orizzontali di mattoni pieni in laterizio; il tutto collegato da copiosi giunti di malta, prevalentemente di calce aerea, di scarsa qualità. La resistenza della muratura è piuttosto bassa, così che non è stato possibile prelevare campioni per effettuarne la caratterizza-zione in laboratorio. La favorevole circostanza di disporre di pannelli di sottofinestra con le medesime caratteristiche costruttive delle restanti murature portanti e di conveniente rapporto larghezza-altezza, ha consentito l’individuazione di due pannelli contrapposti, di dimensioni circa 100x100cm, sufficienti a compiere test distruttivi su un cam-pione di muratura adeguato, senza disturbare l'assetto statico della costruzione. Le prove sperimentali sono state effettuate utilizzando martinetti oleodinamici per l’applicazione dei carichi verticali, indipendenti da quelli orizzontali, cosicché i due pannelli gemelli sono stati sollecitati con azioni verticali fra loro diverse e con identico carico orizzontale, variabile fino a raggiungere il collasso di uno dei due campioni. Le prove sono state ripetute dopo aver eseguito la riparazione e il consolidamento del pannello danneggiato, con lastra in c.a. e diatoni trasversali

Indici di vulnerabilità sismica per le chiese

Il presente lavoro riguarda il rilievo della vulnerabilità sismica di una particolare tipologia di edifici, le chiese, che sono molto diffuse sul territorio nazionale e costituiscono un patrimonio di enorme valore storico architettonico. Le chiese sono edifici caratterizzati generalmente da notevole sviluppo nelle tre dimensioni, totale assenza di orizzontamenti e alto tasso di variabilità di forma della struttura; in fase sismica hanno spesso una risposta che si differenzia da quella della generalità degli edifici multipiano. E’ stato perciò necessario individuare una metodologia di rilievo specifica, appropriata per mettere in luce tutti gli elementi della costruzione che ne determinano la risposta sismica, pur richiedendo tempi contenuti per l’applicazione estensiva. In questo lavoro, le metodologie fin qui proposte vengono studiate criticamente e testate dapprima su un campione di chiese danneggiate da un sisma di elevata intensità e di caratteristiche note, ed in seguito su un campione abbastanza numeroso di chiese dell’Alta Garfagnana, un territorio ad elevata pericolosità sismica dell’Italia centrale, allo scopo di validare la metodologia e individuare una correlazione tra vulnerabilità e danno riportato

Comportamento meccanico di tamponamenti in blocchi di laterizio rettificati e giunti sottili

Recentemente, si è posta l’attenzione, anche in Italia, su un nuovo sistema costruttivo per la realizzazione di murature non portanti, basato sull’impiego di blocchi rettificati, tali da consentire l’esecuzione di letti “sottili” di malta, dell’ordine di 1-3 mm di spessore. Al fine di determinare il comportamento sotto carico di elementi costruttivi realizzati con la tecnologia descritta, è stata intrapresa una campagna di ricerche incentrata, oltre che sullo studio del comportamento meccanico degli elementi costituenti, blocchi e collanti, sulla valutazione della risposta di elementi strutturali di grandi dimensioni, alle azioni sia complanari che fuori piano. Lo studio è stato completato con la messa a punto di modelli agli elementi finiti capaci di descrivere il comportamento rilevato sperimentalmente e quindi utili per estendere i risultati ad elementi strutturali diversi, per forma e modalità di carico

L'Acquedotto Mediceo: l’analisi strutturale

Nel presente articolo si descrivono le analisi strutturali di dettaglio effettuate su una porzione significativa dell'Acquedotto Mediceo di Pisa. Si parte dalla individuazione delle caratteristiche fisico meccaniche dei materiali costituenti il manufatto, passando poi alla scelta del modello di analisi ed alla sua successiva applicazione, effettuando le analisi statica, dinamica e sismica. Si conclude infine con alcune considerazioni finali sui risultati ottenuti