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Tesi etd-06132019-132417


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
CIERI, EMILIANO
URN
etd-06132019-132417
Title
Identificazione dinamica e analisi statica del campanile della chiesa di San Francesco a Pisa
Struttura
INGEGNERIA CIVILE E INDUSTRIALE
Corso di studi
INGEGNERIA EDILE E DELLE COSTRUZIONI CIVILI
Supervisors
relatore Prof.ssa De Falco, Anna
relatore Ing. Sevieri, Giacomo
relatore Dott. Azzara, Riccardo Mario
Parole chiave
  • campanile della chiesa di san francesco a pisa
  • identificazione dinamica
  • oma
  • FEM
  • finite-element model
  • Bayesian updating technique
  • modal shapes
  • natural frequencies
  • monitoring campaign
  • frequenze proprie
  • forme modali
  • campagna di monitoraggio
  • updating bayesiano
  • modello surrogato
  • general polynomial chaos expansion
  • dynamic identification
  • campanile pensile
Data inizio appello
08/07/2019;
Consultabilità
Secretata d'ufficio
Data di rilascio
08/07/2089
Riassunto analitico
SOMMARIO
Il campanile medievale della chiesa di San Francesco a Pisa ha una struttura estremamente singolare. Costruito interamente in laterizio, esso non ha fondazioni proprie, ma poggia sui due muri esterni del transetto sinistro dell'omonima chiesa e su due mensole di Calcare di San Giuliano infisse sugli stessi a tutto spessore.
L'obiettivo principale di questo lavoro è l'identificazione dinamica dei parametri del materiale del campanile attraverso la misura delle frequenze proprie e del rilievo delle forme modali, per poi poter eseguire le analisi strutturali.
A tale scopo, è stata effettuata una campagna di monitoraggio strumentando il campanile sia con accelerometri che con velocimetri. Parallelamente, è stato creato un modello agli elementi finiti ad alta risoluzione, mediante il quale, utilizzando l'updating bayesiano, sono stati identificati i parametri del materiale in grado di riprodurre le caratteristiche dinamiche misurate durante la campagna di monitoraggio. Per ridurre l'onere di calcolo, è stato creato un modello surrogato del modello FEM attraverso un'approssimazione polinomiale della soluzione.
L'identificazione ha prodotto i valori dei moduli elastici del materiale alle diverse altezze del campanile, con i quali è stata eseguita l'analisi statica della struttura.

ABSTACT
The medieval bell tower of the San Francesco church in Pisa has a unique structure. It was built entirely of masonry, and it has no foundations of its own. Instead, it rests on the two outer walls of the left transept of the homonymous church and on two limestone blocks embedded within the same walls.
The main objective of this work is the dynamic identification of the parameters of the bell tower materials through the measurement of its natural frequencies and modal shapes, in order to be able to perform the relevant structural analyses.
For this purpose, a monitoring campaign has been carried out, instrumenting the bell tower with both accelerometers and velocimeters. At the same time, a high-resolution finite-element model has been created. Values of the material parameters capable of reproducing the dynamic characteristics measured during the monitoring campaign have been identified using a Bayesian updating technique. To reduce the computational burden, a surrogate FE model has been created through a polynomial approximation of the solution.
The identification process produced the values of the material's elastic modules at different heights of the bell tower. Finally, the static analysis of the structure was performed using results from previous phases.
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