Metodo per la localizzazione del

danno su edifici intelaiati in c.a.

Prof. Ing. Felice Carlo PONZO - Ing. Rocco DITOMMASOScuola di Ingegneria

Università degli Studi della Basilicata

felice.ponzo@unibas.it r.ditommaso@unibas.it

Tecniche innovative per l’identificazione delle caratteristiche dinamiche delle

strutture e del danno

OBIETTIVI

Tecnica per la Valutazione delle Caratteristiche Dinamiche

delle Strutture:

•Frequenza

•Smorzamento

•Forme Modali

“IMPRONTE DIGITALI DELLA STRUTTURA”

La variazione di tali caratteristiche risulta utile per

l’identificazione e la localizzazione del danno

CLASSIFICAZIONE DEI METODI

1°Livello: Metodi capaci di individuare la presenza di un danno sulla struttura.

2°Livello : Metodi in grado di individuare la posizione del danno.

3°Livello : Metodi in grado di localizzare e valutare l’entitàdel danno.

4°Livello : Metodi capaci di individuare l’eventuale presenza di danno, stimarne l’entità e la posizione oltre a dare indicazioni circa l’impatto che il danneggiamento ha sulla struttura.

METODOLOGIA PROPOSTA

basato su

Valutazione delle caratteristiche modali istantanee mediante l’utilizzo della S-Transform

Valutazione della curvatura modale istantanea e localizzazione del danno

METODO DI SECONDO LIVELLO

LA TRASFORMATA DI STOCKWELL

Ottima risoluzione sia nel dominio del tempo che nel dominio delle frequenze

Ampiezze spettrali reali

Invertibilità della trasformazione

Trasformata di Fourier

Finestra Gaussiana

Fattore di forma

FILTRO A BANDA VARIABILE

Trasformata di Stockwell

Costruzione della Matrice Filtrante

(Automatizzata in MatLab®)

Segnale filtrato

Convoluzione

Inversione

Segnale

= T

= F

T x F

- Struttura intelaiata con 5 piani

- Progettazione non antisismica

- Modello degradante

- Input: Sintetico

Suolo D - 0.35g

LOCALIZZAZIONE DEL DANNO

Applicazione a un modello numerico

Selezione del Modo Fondamentale di oscillazione

LOCALIZZAZIONE DEL DANNO

Applicazione a un modello numerico

Modo Fondamentale

Modo superiore

Registrazione ultimo livello – Direzione Y

Istanti temporali selezionati

Deformate e Curvature Modali

LOCALIZZAZIONE DEL DANNO

Applicazione a un modello numerico

Modello POP – Scala 1:4

Testato su tavola vibrante presso il Laboratorio Prove

Strutture e Materiali

Università degli Studi della Basilicata

LOCALIZZAZIONE DEL DANNO

Applicazione a un modello di laboratorio

Istanti temporali selezionati

Deformate e Curvature Modali

LOCALIZZAZIONE DEL DANNO

Applicazione a un modello di laboratorio

CONCLUSIONI

La metodologia di localizzazione del danno basata sull’utilizzo del filtro a banda

variabile è molto promettente per l’analisi del comportamento delle strutture non

lineari

Questa supera alcuni dei limiti derivanti dagli approcci classici (metodi basati

sull’assunzione di stazionarietà del comportamento dinamico del sistema oggetto

di studio)

La possibilità di focalizzare l’attenzione sui singoli modi di vibrazione, anche in

campo non lineare, offre la possibilità di meglio comprendere i meccanismi di

danneggiamento delle strutture sottoposte ad azioni di tipo sismico