Share, , Google Plus, LinkedIn,

Print

Posted in:

L’adeguamento statico e sismico di un viadotto esistente

Il cavalcavia sulla stazione centrale di Treviso rappresenta l'ingresso Sud alla città dalla S.S. 13 "Pontebbana" per il traffico proveniente da Mestre e da Venezia

L’adeguamento statico e sismico di un viadotto esistente

L’Amministrazione Comunale di Treviso ha riscontrato il danneggiamento degli apparecchi di appoggio delle spalle del cavalcavia sulla stazione centrale, che devono essere sostituiti.

Immagini

  • Il dettaglio dell’appoggio danneggiato
    article_311-img_5573
    Il dettaglio dell’appoggio danneggiato
  • Il confronto taglio resistente e di progetto del sisma longitudinale
    article_311-img_5574
    Il confronto taglio resistente e di progetto del sisma longitudinale
  • Il confronto taglio resistente e di progetto del sisma trasversale
    article_311-img_5575
    Il confronto taglio resistente e di progetto del sisma trasversale
  • Il confronto fra struttura isolata e non del sisma longitudinale
    article_311-img_5576
    Il confronto fra struttura isolata e non del sisma longitudinale
  • Il confronto fra struttura isolata e non del sisma trasversale
    article_311-img_5577
    Il confronto fra struttura isolata e non del sisma trasversale
La descrizione dell’opera

Il cavalcavia (1939) ha tre campate con impalcato a piastra ortotropa e pile quadrate, fondate su pali trivellati. L’impalcato, solidale alle pile, è appoggiato alle spalle con carrelli scorrevoli.

La sostituzione degli apparecchi di appoggio richiede la valutazione della vulnerabilità sismica dell’opera e della capacità portante per le usuali condizioni di esercizio.

Le analisi numeriche

La capacità portante dell’opera è stata valutata su un modello tridimensionale agli elementi finiti.

L’analisi pushover è eseguita assumendo come modello di plasticità concentrata la cerniera plastica FEMA 356. La correttezza dell’ipotesi è confermata ripetendo l’analisi pushover con un modello a plasticità diffusa.

Il performance point della struttura si trova sempre nel ramo elastico della curva di capacità, anche nel caso dello SLU: la verifica della struttura esistente può essere pertanto svolta mediante analisi dinamica lineare, ma il coefficiente di struttura deve essere assunto q = 1,0.

La verifica della struttura esistente

La verifica della struttura esistente è stata svolta mediante analisi dinamica lineare con lo Spettro di Risposta di Progetto (Periodo fondamentale T0 = 0,31 s).

I risultati

L’opera è stata progettata e realizzata con cura, in affinità con le regole costruttive dell’epoca, mirate alla resistenza nei confronti dei cariche statici verticali; tanto le pile quanto l’impalcato soddisfano le verifiche agli stati limite ultimi e di esercizio nei confronti delle azioni verticali permanenti e variabili da traffico. Le armature trasversali delle pile non sono invece adeguate alle azioni sismiche, all’epoca non contemplate dalla Normativa. La verifica delle pile ha portato ai seguenti risultati:

  • capacità deformativa soddisfatte per tutti gli elementi, con comportamento duttile delle pile;
  • taglio resistente alla base inferiore a quello di progetto, con rottura fragile a taglio delle pile.
Gli interventi di adeguamento

Escludendo la possibilità di rinforzare le pile alla base con una camicia di cls, si sono prese in considerazione la cerchiatura delle pile con CFRP e l’isolamento sismico. La prima aumenta la rigidezza e la resistenza delle pile, ma non la duttilità della struttura, cosa che si ottiene invece introducendo un adeguato sistema di isolamento.

Ipotizzando di impiegare isolatori Lead Rubber Bearing con uno smorzamento del 33 %, si ottiene un aumento del periodo della struttura (Tlong = 0,31 = 1,50 s e Ttrasv = 0,29 = 1,52 s) con una riduzione del taglio alla base del 50%.

La verifica della struttura isolata è stata svolta eseguendo analisi dinamiche non lineari time history. Il comportamento elastico della gomma assicura un ottimo ricentraggio post-sisma dell’impalcato.

Share, , Google Plus, LinkedIn,