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MODELLAZIONE NUMERICA DELL'ANALISI DI STABILITÀ  DEGLI ELEMENTI COSTITUENTI UNA STRUTTURA FRANGIFLUTTI (EMERSA-SOMMERSA)

Fino ad oggi, l’analisi di stabilità, di un’opera a gettata, è stata realizzata utilizzando sempre prove di laboratorio in canaletta o vasca. In questo modo è stato possibile, mediante tecniche ormai consolidate dal tempo, valutare il movimento dei singoli elementi fornendo una valutazione sul danno della struttura.Dal punto di vista numerico le modellazioni non sono state in grado di definire una procedura similare a quanto avviene nei test di laboratorio. Tale carenza è ascrivibile alla difficoltà di riprodurre numericamente un processo molto complesso non facilmente schematizzabile in tutte le sue componenti.Per questi motivi, visto anche l’impegno che il gruppo di ricerca ha profuso nel corso degli anni passati nello studio con approccio euleriano della simulazione del moto dei fluidi, nel presente progetto si prevede di realizzare una procedura numerica innovativa che consenta di valutare le azioni (stabilizzanti ed instabilizzanti) agenti sui singoli elementi costituenti l’opera marittima a gettata (emersa o sommersa) al fine di definirne la stabilità.Modellando le barriere in ambito numerico, così come avviene nella realtà costruttiva o per analoghe prove di laboratorio, sovrapponendo i singoli elementi tridimensionali, mediante l’implementazione di simulazioni numeriche onda-struttura, sarà possibile quantificare l’evoluzione nel tempo dell’azione idrodinamica instabilizzante sul singolo blocco (pressione e sforzo). Allo stesso tempo con simulazioni numeriche di pull-out sarà possibile definire l’azione stabilizzante di interconnessione ed attrito a cui è soggetto l’elemento appartenente alla struttura. In questo caso, si intende riprodurre in ambito virtuale le stesse prove che vengono realizzate sperimentalmente, in cui la quantificazione di tale azione viene determinata con un test di estrazione a secco (pull-out), misurando (in direzione perpendicolare alla scarpa) la forza necessaria per estrarre il singolo elemento dalla sua conformazione d’origine.Confrontando tali azioni così determinate, aggiungendo anche la componente del peso del masso, si potrà definire la stabilità del singolo elemento. Infatti, qualora la sollecitazione instabilizzante (azione idrodinamica di pressione e sforzo) superi quella di stabilità (peso del blocco e forza di attrito) allora quell’elemento si trova in una condizione di danno in quanto il suo equilibrio sarà violato. In questo modo sarà possibile, quindi, non solo avere una verifica sul dimensionamento del blocco ma anche individuare all’interno della struttura gli elementi che possono essere sottoposti ad un eventuale danneggiamento causato da un’azione idrodinamica estrema.Per validare quanto proposto, i risultati numerici saranno confrontati con prove sperimentali o formulazioni empiriche presenti nella letteratura scientifica di settore.