• attrito
• Damage Avoidance Design
• dispositivo di isolamento
• dissipatore
• isolamento sismico
• protezione sismica
• rocking
• smorzatore

All'interno del programma di ricerca Hyglass condotto dal Prof. Ing. Maurizio Froli si è posta l'esigenza di studiare un innovativo sistema di protezione sismica di elementi o strutture a torre come la Stele tetraelicoidale SVT. L'ideazione di questo nuovo dispositivo di isolamento sismico vuole rispondere ai principi della sempre più diffusa filosofia di progettazione sismica chiamata Damage Avoidance Design nata dalla necessità di evitare in toto i danni sulle strutture da proteggere in modo da minimizzare i costi dovuti ad eventuali riparazioni e a garantire l'immediato servizio post-terremoto.

Il funzionamento del dispositivo prevede delle oscillazioni per rocking consentito da una calotta sferica disposta sotto la piastra di base dell'opera sovrastante. Questo meccanismo si attiva soltanto oltre una certa soglia di azione sismica e l'attivazione è regolata dalla presenza dell'attrito nella calotta. Il dispositivo è inoltre dotato di dispositivi elasto-viscosi disposti perimetralmente per garantire un certo livello di rigidezza e di ricentraggio del sistema. L'attrito svolge anche un importante ruolo di dissipazione di energia sismica.

Per descrivere la risposta dinamica si è scritto un semplice modello analitico a due gradi di libertà (2DOF) e risolto per integrazione numerica, dove si tiene conto del comportamento non lineare dovuto alla presenza dell'attrito, il cui contributo a sua volta dipende anche da come sono distribuite le pressioni di contatto nella calotta sferica. Una volta fissati i livelli prestazionali, meccanismo bloccato per terremoti riconducibili allo SLD ed un valore limite alle rotazioni per eventi legati allo SLC, si propongono dei criteri di dimensionamento della geometria della calotta e dei parametri meccanici di rigidezza e smorzamento del dispositivo.

Applicando il metodo al caso della Stele SVT si è valutato il comportamento dinamico in risposta ad accelerogrammi spettro-compatibili ed il raggiungimento degli obbiettivi prefissati; dopo di che si è passati a valutare gli aspetti progettuali esecutivi, definendo l'ingombro dei dispositivi visco-elastici e le modalità d'installazione nel rispetto della geometria già fissata da precedenti studi per il basamento statico.