Vibrazioni su ponti e viadotti

Le tecniche di indagine dinamica forniscono un contributo al controllo delle strutture mediante il rilievo e l’interpretazione della risposta ad eccitazioni di tipo dinamico. L’impostazione della sperimentazione deve essere in generale adeguata al tipo di struttura ed alle finalità specifiche dell’indagine.
Il progetto di norma U21.00.024.0, di prossima pubblicazione, definisce le metodologie per eseguire indagini dinamiche su ponti e viadotti, riporta una classificazione delle opere in funzione delle caratteristiche costruttive e d’impiego, indica tipologie d’indagine e controlli su singole parti strutturali o sull’intera opera, elenca le attrezzature di eccitazione e di misura, classifica le tecniche di indagine con specifici riferimenti alle metodologie più appropriate di elaborazione ed interpretazione dei dati sperimentali. L’applicazione della norma non esonera dall’effettuazione delle prove previste in sede di collaudo statico, ma fornisce solo i criteri generali per le prove e rilievi dinamici, che possono anche costituire un’integrazione a supporto del collaudo stesso, in quanto forniscono utili informazioni sul comportamento in regime dinamico delle strutture indagate.

Il documento si applica a ponti e viadotti (in fase di costruzione, collaudo e d’esercizio) destinati al transito stradale e/o ferroviario e ad altre opere (o tipologie di opere) qualora la loro particolare struttura ne giustifichi l’applicazione. L’applicazione della norma ad opere di speciale tipologia (ponti strallati, sospesi) richiede una programmazione che tenga conto delle caratteristiche particolari dell’opera.

Con riferimento al materiale costituente le parti strutturali di maggiore importanza, i ponti e viadotti sono identificati come segue:

ponti di calcestruzzo con armatura normale gettati in opera o prefabbricati ad elementi successivamente assemblati;
ponti di calcestruzzo armato precompresso gettati in opera o prefabbricati ad elementi successivamente assemblati. La precompressione (a cavi interni od esterni, resi aderenti e non) può essere totale o parziale (cioè a sezione parzialmente interessata dalla precompressione o a sezione precompressa solo per un’aliquota delle azioni di progetto ovvero una combinazione dei due casi precedenti);
ponti di acciaio (con impalcato a piastra ortotropa o altre orditure in acciaio);
ponti di acciaio con soletta in calcestruzzo (ponti a sezione mista);
ponti con solettone di calcestruzzo, a travi di acciaio incorporate;
ponti di muratura.
Non si prendono in esame i ponti di legno, in genere di modesta luce e di limitata diffusione.
Sono altresì definiti i criteri generali di impostazione delle indagini dinamiche, le quali hanno come obiettivo principale quello di raccogliere le informazioni necessarie a caratterizzare l’opera da un punto di vista meccanico.
I dati ottenuti possono quindi essere utilizzati per la messa a punto e la validazione di modelli di calcolo o a scopo diagnostico, per l’individuazione di degradi o danneggiamenti in atto, il cui sviluppo nel tempo può essere seguito, se necessario, attraverso la ripetizione ad intervalli successivi dell’indagine stessa.

È ritenuto opportuno che le indagini siano precedute da analisi condotte su un adeguato modello del ponte e finalizzate a fornire una delle grandezze che si intendono misurare. Tale studio potrà interessare il ponte od il viadotto nella sua totalità o anche i singoli elementi o parti strutturali a cui è necessario rivolgere l’attenzione.

Le analisi preliminari devono fornire i valori attesi del campo degli spostamenti, delle deformazioni, delle frequenze proprie e delle relative forme modali, degli sforzi in modo da poter disporre di un complesso di dati teorici di guida nelle scelta (tenendo ovviamente conto degli scopi dello studio) del tipo di:

tecnica di indagine;
modalità di eccitazione (tipo, durata dell’eccitazione, distribuzione spettrale);
scelta delle apparecchiature e delle loro caratteristiche;
scelta della dislocazione sull’opera delle fonti di eccitazione;
scelta della rete dei sensori.
Pubblicato sul n. 45 (19-24 novembre 2001) di “Edilizia e Territorio”

Per informazioni:
Alberto Galeotto
Comparto Costruzioni UNI
tel. 02 70024.403, fax 02 70106106
e-mail: costruzioni@uni.com

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