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Università di Pisa – Facoltà di Ingegneria. NELLA STORIA DELL’INGEGNERIA SISMICA Considerazioni introduttive Pisa, 23 novembre 2012. Olimpia Niglio Alberto Parducci. INGEGNERIA CIVILE. Arte di realizzare forme che nella realtà non si possono analizzare con materiali che
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Università di Pisa – Facoltà di Ingegneria NELLA STORIA DELL’INGEGNERIA SISMICA Considerazioniintroduttive Pisa, 23 novembre 2012 Olimpia Niglio Alberto Parducci
INGEGNERIA CIVILE Arte di realizzare formeche nella realtà non si possono analizzare con materialiche nella realtà non si conoscono per opporsi a forzeche nella realtà non si possono valutare in modo tale che la gente non possa nella realtà sospettarlo S. Kelsey Finite Element Method in Civil Engineering Alberto Parducci
SEISMIC INTENSITY US GEOLOGICAL SERVICE uls Alberto Parducci
SEISMIC PERFORMANCE energy dissipation structural configuration wind model earthquake model Input forces energy input resistant concept Alberto Parducci
ACCELERETION RECORDS A. K. Chopra: "Dynamics of Structures" Alberto Parducci
SEISMIC RISK Risk = H × V × E H= Hazard occurrence of the seismic intensities V= Vulnerability structural capacity of E= Exposed values presence of buildings, people, ... preparedness of the people ... other values .... PROBABILISTIC APPROACH CONVENTIONAL DESIGN PROCEDURES Alberto Parducci
LINEAR NUMERICAL MODELS m2 ? k2 m1 m ? k1 k h G G PGA ? F = m S(To) soil-structure interact. spectral shape ? ? ? ? ? ? S(To) x = 5% S(T) duration To period ? Alberto Parducci
NON LINEAR NUMERICAL MODELS l* forces displacements PUSHOVER ANALYSIS performance curve ? ? l* m d ? ? F* l* = F*/m* equivalent SDOF model d multi-story model Sa l* P50 = 10 % ( x = 5 % ) ? damping effect Dx ? ? d PP d PF d* dSd Alberto Parducci
INTENSITA’ DEI GRANDI TERREMOTI I grandi terremoti si manifestano con una violenza tale da impegnare i materiali strutturali oltre la loro capacità di resistenza elastica Alberto Parducci
PERFORMANCE DESIGN CONCEPT Seismic design must be governed by PERFORMANCEcriteria more than by RESISTANCEconcept • PERFORMANCEENERGY DISSIPATION • STRENGTH • FLEXIBILITY • DISPLACEMENTS • ACCELERATIONS • MORPHOLOGY (*) Alberto Parducci
HOLISTIC CONCEPT Gli strumenti a corda suonano contemporaneamente ai fiati; anche se è sempre possibile distinguere gli elementi che compongono la partitura, il senso profondo della musica nasce dalla simultaneità dell'esecuzione. Pascal Acot : "Storia del clima" Alberto Parducci
DOPING NUMERICO Un individuo (Un edificio) di robusta costituzione fisica (dotato di un'appropriata configurazione strutturale) che gli consenta di mantenersi in forma (di avere una buona capacità antisismica intrinseca) con una sana alimentazione (anche se questa è controllata da analisi numeriche semplici) può affrontare situazioni impegnative ed impreviste (attacchi sismici violenti ed inattesi) senza bisogno di particolari trattamenti medici (senza bisogno di verifiche numeriche complesse). Una persona di salute incerta (Un edificio con una configurazione strutturale impropria) non può ottenere le stesse prestazioni neppure sottoponendosi a trattamenti medici sofisticati (neppure ricorrendo ad un raffinato doping numerico). Alberto Parducci
IDEA PROGETTUALE con l'intuizione si inventa con la logica si dimostra, Poincarè con l’ingeGNO si progetta con le norme si verifica IDEA PROGETTUALE l'intuizione senza logica è cieca la logica senza intuizione è vuota Kant Alberto Parducci
HOW BUILDINGS CAN SURVIVE A SEVERE EARTHQUAKE accelerations PGA naturalperiods SEISMIC DEMAND (R ≈ 500÷1000 years) ENERGY DISSIPATION BASE ISOLATION STRENGTH CAPACITY > 2 sec Alberto Parducci
PERFORMANCE REQUIREMENTS According to Eurocodes Italian code (20032009) defines two performance targets (1) ETHICAL ACT to prevent collapses which can kill or injure people ULS(probability 10%) (2) ECONOMIC OBJECTIVE to avoid or limit the repair costs DLS(probability 63%) Alberto Parducci
ALTERATED LOADS elasticsmall deformations low dissipation plastic large deformations unbreakable high dissipation crash fragilebreakable no dissipation Alberto Parducci
LIMIT STATES CLSCOLLAPSE ULSSAFEGUARD OF HUMAN LIFE DLSSMALL LOCAL DAMAGES OLSOPERATIVE Alberto Parducci
IDEA PROGETTUALE il fine ultimo del computer E’ l’eliminazione di qualsiasi bisogno di pensiero intelLigente (D. Knuth) Alberto Parducci