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Il ponte della Cittadella ad Alessandria

Indagini dinamiche di collaudo e verifica del comfort pedonale sull’opera meglio conosciuta come ponte Meier

sfondo gentile

L’identificazione di frequenze naturali e deformate modali è stata condotta mediante la tecnica nota in letteratura come Frequency Domain Decomposition (FDD) [5] e basata sulla decomposizione in valori singolari della matrice spettrale. In particolare, la stima delle frequenze naturali del ponte è stata dapprima condotta con riferimento ai cinque set di dati registrati.

Successivamente, l’identificazione completa dei parametri modali (frequenze naturali e deformate modali) è stata effettuata utilizzando due set di dati aventi durata di 5.400 s, ottenuti concatenando i segnali registrati durante due sequenze da 2.700 s.

Per l’identificazione dei parametri modali si è fatto riferimento a finestre temporali di 5.400 s in quanto tale durata soddisfa le raccomandazioni della letteratura scientifica [6] e tecnica [3] per ottenere una maggiore accuratezza delle tecniche numeriche di analisi modale in condizioni operative.

Essendo, infatti, il periodo fondamentale dell’opera pari a circa 2,84 s (f1 = 0,35 Hz), la finestra temporale di 5.400 s adottata risulta pari a oltre 1.900 volte il periodo fondamentale dell’opera e quindi ampiamente superiore al valore minimo suggerito in letteratura (1.000 volte il periodo fondamentale).

La valutazione del comfort sull’impalcato pedonale è stata condotta verificando che la massima accelerazione verticale misurata in esercizio non eccedesse il limite di 0,7 m/s2 prescritto in EN 1990, Annex 2 [7]. La stima del tiro nei pendini strumentati è stata effettuata utilizzando classiche correlazioni con le frequenze locali di vibrazione [8, 9 e 10], identificate in base all’analisi delle accelerazioni misurate.

Nel caso più semplice, in cui l’elemento teso è molto flessibile e dotato di rigidità flessionale trascurabile, le frequenze locali del cavo risultano proporzionalmente crescenti con l’ordine del modo: quando tale comportamento è osservato sperimentalmente, il modello interpretativo del comportamento dinamico del cavo è quello della “corda vibrante” [8, 9 e 10]:

dove:

  • fn = frequenza del modo di ordine n;
  • f1s = frequenza del modo fondamentale (o frequenza fondamentale idealizzata);
  • L = lunghezza del cavo tra le cerniere d’estremità;
  • T = azione di trazione o tiro del cavo;
  • ρ = massa ad unità di lunghezza del cavo.