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Tesi etd-11022011-200252


Thesis type
Tesi di dottorato di ricerca
Author
LIPPI, FRANCESCO VITTORIO
URN
etd-11022011-200252
Title
Valutazione e controllo del danneggiamento per fatica nei ponti ferroviari in acciaio
Settore scientifico disciplinare
ICAR/09
Corso di studi
SCIENZE E TECNICHE DELL'INGEGNERIA CIVILE
Commissione
tutor Prof. Salvatore, Walter
Parole chiave
  • ponti ferroviari
  • fatica
  • acciaio
Data inizio appello
09/12/2011;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
La corretta pianificazione degli interventi di manutenzione delle infrastrutture di<br>trasporto come i ponti ferroviari ha assunto nel corso degli anni un’importanza<br>sempre maggiore a causa delle perdite economiche connesse all’interruzione del<br>regolare servizio. Tale aspetto risulta inoltre amplificato dal fatto che sia i ponti già<br>esistenti che quelli di nuova costruzione saranno inclusi nella nuova rete di<br>trasporto Europea. In particolare la fatica risulta essere la causa di degrado più<br>diffusa nei ponti in acciaio ed in soluzione composta acciaio – calcestruzzo,<br>causando circa 80-90% dei danneggiamenti nei componenti metallici. I ponti<br>ferroviari sopportano milioni di cicli di carico durante la vita di esercizio ed sono<br>particolarmente soggetti a questo tipologia di danno.<br>Molte ricerche sono state realizzate per la valutazione del comportamento a fatica<br>dei ponti in acciaio e composti acciaio – calcestruzzo; tali studi hanno fornito la<br>base per l’elaborazione delle attuali Normative di progettazione. Tuttavia la corretta<br>stima dei fenomeni di fatica nelle nuove strutture ed in quelle esistenti rimane un<br>problema particolarmente complesso, determinato da fattori di incerta valutazione<br>come gli spettri di traffico realmente presenti sulle linee ferroviarie, il<br>comportamento dinamico effettivo degli impalcati in acciaio ed in soluzione<br>composta acciaio-calcestruzzo, l’influenza dei fenomeni di interazione dinamica<br>treno-struttura sull’intensità e l’andamento delle tensioni interne, l’effettiva<br>resistenza alla fatica di dettagli strutturali di incerta classificazione.<br>La presente tesi illustra una metodologia innovativa per la valutazione globale del<br>comportamento a fatica di ponti e viadotti ferroviari metallici. L’approccio si basa su<br>un’opportuna interconnessione delle più moderne tecniche di analisi sperimentali e<br>numeriche al fine di ottenere una valutazione realistica ed affidabile degli indici di<br>danneggiamento per fatica dei componenti principali e dei dettagli critici. Tali<br>tecniche di analisi riguardano i diversi aspetti che contribuiscono alla valutazione<br>del comportamento in esercizio degli impalcati metallici ed in particolare<br>riguardano: i) la modellazione meccanica delle strutture mediante modelli numerici;<br>ii) l’identificazione dinamica globale e/o locale; iii) l’aggiornamento dei modelli<br>numerici mediante algoritmi di ottimizzazione; iv) il monitoraggio strutturale e<br>l’identificazione del traffico ferroviario; v) la caratterizzazione sperimentale del<br>comportamento a fatica di dettagli critici.<br>La metodologia proposta è stata calibrata su due casi studio fornendo indicazioni<br>importanti circa l’effettivo comportamento in esercizio delle opere analizzate e, più<br>in generale, dimostrando la propria validità nel valutare in modo realistico ed<br>affidabile i principali parametri che contribuiscono a definire il comportamento a<br>fatica degli impalcati metallici, confermandosi come strumento particolarmente utile<br>e versatile per la stima dei fenomeni di fatica nelle strutture di nuova realizzazione<br>ed in quelle già esistenti.
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