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Ponti articolati e continui: 150 anni di esperienze – seconda parte

Una approfondita analisi dell’evoluzione delle principali tipologie dei ponti Gerber e Cantilever

sfondo poli mi

Lo studio usuale dei comportamenti differiti nel tempo di ponti precompressi costruiti in avanzamento a sbalzo adotta strumenti di analisi basati su criteri deterministici e assume che tutti i parametri utilizzati siano dati certi.

Come noto, l’assetto finale di questo tipo di ponti, ovvero la disposizione secondo una prefissata livelletta stradale, è il risultato di due azioni antagoniste: il peso proprio e la precompressione.

Il valore finale degli spostamenti verticali è la differenza tra due numeri molto elevati e di segno opposto: gli spostamenti verticali verso il basso per peso proprio e quelli verso l’alto per precompressione.

Ora l’azione della precompressione è influenzata da diversi elementi di incertezza associati a fattori ambientali, caratteristiche dei materiali, effettiva intensità delle forze di precompressione nei cavi e, infine, incertezze legate alle tecnologie costruttive adottate.

Come mostrato con simulazioni probabilistiche [4 e 5], gli spostamenti verticali possono divergere nel tempo e modificare sensibilmente la configurazione della struttura. Questi effetti sono amplificati quando la precompressione è applicata a pochi giorni dalla maturazione del calcestruzzo.

Preso atto di questi comportamenti, si possono adottare già in fase di progetto opportune predisposizioni. Ad esempio, si possono lasciare guaine di attesa per infilare nuovi cavi atti a contrastare spostamenti differiti verso l’alto o verso il basso, valutati come situazioni estreme mediante simulazioni che tengano conto delle incertezze. 

Conclusioni

In 150 anni i ponti tipo Gerber e cantilever hanno dato un contributo fondamentale allo sviluppo delle reti infrastrutturali.

Per i ponti esistenti è importante attuare un attento e regolare piano di ispezione e manutenzione. Nel progetto di nuovi ponti, se possibile, è meglio evitare schemi articolati e un uso esteso di giunti, privilegiando invece schemi strutturali continui.

Nel progetto di ponti precompressi continui bisogna tener conto del ruolo delle incertezze, adottando, fin dal progetto, adeguate predisposizioni atte a contrastare effetti differiti sfavorevoli.

Bibliografia

[1]. Éupolis Lombardia, Istituto superiore per la ricerca, la statistica e la formazione – “Valutazione del ciclo di vita delle infrastrutture sensibili con selezione degli interventi necessari. Rapporto finale”, Codice: 2012B016, www.eupolis.regione.lombardia.it/shared/ccurl/73/416/2012B016_RF_rev,0.pdf, 2013.

[2]. P.G. Malerba, M. Quagliaroli, D. Scaperrotta – “A Collapse induced by shortening in a Multispan Viaduct, Proc. of the 8th Int. Conf. on Bridge Maintenance, Safety and Management (IABMAS2016), Foz do Iguaçu, 26-30 June 2016. CRC Press, 2016.

[3]. V. Krístek, Z.P. Bažant, M. Zich, A. Kohoutková – “Box Girder Bridge Deflections”, Concrete International, vol. 28, n. 1: 55-63, 2006.

[4]. P.G. Malerba – “Stable and diverging time-dependent behaviours in some types of Bridge Structures”, Proc. of the 2011 World Congress on Advances in Structural Engineering and Mechanics, Seoul, 18-23 Sept. 2012. Daejeon: Techno-press, 2011.

[5]. D. Briccola – “Sensitivity analysis of bridge structures to time-dependent effects”, PhDISSD Thesis, Politecnico di Milano (Italy), Supervisor: P. G. Malerba, 2017.