Progetto Ponti

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Guida dell'ordine degli ingegneri della provincia di Bergamo

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  • 5/28/2018 Progetto Ponti

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    ORDINE DEGLI INGEGNERIDELLA PROVINCIA DI BERGAMO

    Corso di aggiornamento professionale Dott. Ing. Giulio PandiniIX Corso

    Universit degli Studi di Bergamo - Facolt di Ingegneria Dalmine21 novembre 2003

    Progetto di Ponti

    Prof. Paolo Emilio Pinto

    Universit di Roma La Sapienza

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    Progetto dei ponti

    Obiettivi di sicurezza

    Azione sismica

    Criteri generali di progetto

    Metodi di analisi

    Verifiche impalcato, pile, spalle, appoggi

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    Obiettivi di sicurezza PONTI

    Al verificarsi dellazione sismica di progetto:Ed

    - Danni che non compromettono la transitabilit e consentono una

    capacit di traffico sufficiente per lemergenza

    Al verificarsi dellazione sismicaEd/ 2.5

    - Danni di entit trascurabile, tali da non richiedere riduzione di trafficon interventi urgenti di ripristino

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    Azione sismica

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    TB TC TDT

    agS

    2.5 agS

    (2.5 agS) TC /T

    (2.5 agS) TC TD /T2

    Spettri

    elastici

    di Sito

    CLASSE S TB TC TD

    A 1.00 0.10 0.4 2.0B,C,E 1.25 0.15 0.5 2.0

    D 1.35 0.20 0.8 2.0

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    Azione sismica

    TB TC TDT

    DSe(T)

    DSe(T) = Se(T) (T /2)2

    PGD = 0.025 agS TC TD

    TE TF

    Spettri

    elastici in

    spostamento

    CLASSE TE TF

    A 4.5 10.0

    B 5.0 10.0

    C,D,E 6.0 10.0

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    Variabilit spaziale del moto sismico

    Cause fisiche:

    - Natura propagatoria delle onde sismiche

    - Riflessioni e rifrazioni differenziate dovute alla disomogeneit e/o

    discontinuit del terreno in punti diversi

    - Diversit del moto in superficie dovuta ad effetti di sito

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    Variabilit spaziale del moto sismico

    Considerazione obbligatoria quando il terreno di fondazione

    delle pile appartiene a categorie di suolo diverse (fattore S)

    Criterio di minimo:

    - Uso di uno spettro di risposta unico, relativo alla categoria di suolo

    che induce le sollecitazioni pi severe

    - Sovrapposizioni degli effetti dinamici valutati con lo spettro di

    risposta con gli effetti pseudo-statici dovuti dovuti ad un sistema di

    spostamenti relativi impressi

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    Azione Sismica di progetto

    Spettri di Progettoper analisi lineari (statiche o dinamiche)

    TB TC TDT

    agS

    2.5 agS

    2.5 agS/q 0.2 agS

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    Criteri di progettazione PONTI

    Concezione della struttura e dimensionamento degli elementi tali da

    assicurare una distribuzione uniforme della richiesta inelastica, di

    tipo flessionale, limitata alla base delle pile

    Elementi strutturali il cui comportamento deve rimanere elastico

    (progetto secondo il criterio di gerarchia delle resistenze):

    - Impalcato

    - Apparecchi di appoggio

    - Spalle

    - Meccanismi resistenti a taglio

    - Fondazioni

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    Criteri di progettazione PONTI

    Concezione della struttura corretta dal punto di vista cinematico, con

    ridotti spostamenti relativi tra parti contigue

    La valutazione degli spostamenti relativi caratterizzata da

    intrinseca incertezza, ed il loro assorbimento con prevenzione di urti

    e perdite di appoggio tecnicamente ed economicamente oneroso

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    Metodi di analisi

    Analisi statica lineare (+ spettro di risposta)

    Consentita in direzione longitudinale per ponti a travata continua

    Consentita in direzione trasversale per ponti simmetrici rispetto la mezzeria

    longitudinale

    Consentita per ponti a travi semplicemente appoggiate

    Distribuzione delle forze in direzione trasversale: secondo la prima forma

    modale, valutata in modo approssimato

    N.B.: nei casi previsti, da aggiungere leffetto degli spostamenti

    relativi tra le pile

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    M di di li i

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    Metodi di analisi

    Analisi statica lineare

    Forze equivalenti allazione sismica

    ( )TSMFd

    = con Sistemi ad 1 gdl:

    Sd(T) = ordinata dello spettro di progetto

    ( )ii

    i

    di dGg

    TS

    TF

    = 2

    24 Sistemi a molti gdl nella quale

    Gi = peso relativo al gdl i

    di = spostamento del gdl i della struttura soggetta ad

    un sistema di forze statiche trasversali fi = Gi

    = ii

    ii

    dGg

    dG

    T

    2

    2Valore approssimato del periodo:

    11bis

    M t di di li i

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    Metodi di analisi

    Analisi dinamica lineare (+ spettro di risposta)

    Consentita in ogni caso, con riferimento ad un modello completo dellintera

    struttura (2D o 3D)

    Numero di modi da considerare: fino al 90% della massa totale

    Combinazione delle risposte modali: regola del modulo, oppurecombinazione quadratica completa

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    M t di di li i

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    Metodi di analisi

    Analisi statica non-lineare (push-over)

    Ponti: consentita in ogni caso (deve essere

    accompagnata da una analisi modale completa)

    Passi del metodo

    Determinazione del legame tra risultante delle forze applicate (distribuite

    secondo forme prescritte) e spostamento di un nodo di riferimento (push-over)

    Determinazione delle caratteristiche di un oscillatore anelastico equivalente

    Determinazione dello spostamento massimo delloscillatore con impiego dellospettro di risposta elastico

    Conversione dello spostamento delloscillatore in quello della struttura e

    verifica delle deformazioni e delle resistenze degli elementi

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    M t di di li i

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    Metodi di analisi

    Analisi dinamica non-lineare

    Ponti: consentita in ogni caso (deve essere accompagnata da

    una analisi modale completa)

    Azione sismica: accelegrammi artificiali o naturali, coerenti con lo

    spettro di risposta elastico nella fascia dei periodi

    attorno al periodo fondamentale della struttura

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    PONTI coefficiente di str tt ra

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    PONTI: coefficiente di struttura

    Massimo valore di q per ponti a travata e pile in c.a.

    5.3=q

    Riduzioni

    - Per pile tozze

    - Per il calcolo delle spalle

    - Per pile fortemente compresse

    - Per ponti a geometria non regolare

    1=q

    ( ) )(113.0

    )(CfA

    Nqqq

    =

    =

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    PONTI: gerarchie delle resistenze

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    PONTI: gerarchie delle resistenze

    Criterio: le sollecitazioni di progetto negli elementi che devono

    mantenersi in regime lineare si ottengono assumendo che in

    tutte le zone dove prevista la formazione di cerniere

    plastiche i momenti resistenti assumano il valore (frattile

    superiore):

    RM0

    12.07.00 += q = fattore di sovraresistenza

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    PONTI: gerarchie delle resistenze

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    PONTI: gerarchie delle resistenze

    E

    RE

    MMVV = 0

    ( VE, ME = sforzo di taglio e momento flettente alla base della pila)

    Verifica a taglioPile:

    Apparecchi

    dappoggio:

    Resistenza elastica orizzontale in grado di produrre

    alla base della pila un momento flettente pari a RM0

    Fondazioni: Sollecitazioni sulle strutture e sul terreno

    determinate sulla base dei momenti resistenti alla

    base delle pile moltiplicabili per 0

    Spalle: Analisi trasversale: azione sismica ag

    Analisi longitudinale: modello ponte-spalle-terreno con q=1

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    PONTI: spostamenti

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    PONTI: spostamenti

    Spostamento massimo orizzontale del terreno

    gDCg aTTSd = 025.0

    Spostamenti relativi tra due punti r ed i

    a

    g

    ririC

    Vxd =

    a

    g

    ririC

    Vxd2=

    Vg= velocit massima del suolo

    Ca= velocit di propagazione apparente delleonde

    - trasversali

    - longitudinali

    Spostamenti della struttura (caso di analisi lineare)

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    dEEdd =

    CC

    C

    TTperT

    Tq

    TTperq

    +

    =

    =

    5.115.1

    )1(

    5.1

    ( dEdspostamento dovuto allazione sismica di progetto)