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ANALISI DI PROBLEMI DI INTERAZIONE TERRENO-STRUTTURA

L’analisi dei problemi di interazione terreno-struttura rappresenta un argomento di estremo interesse per i ricercatori di Ingegneria Geotecnica in virtù delle importanti ricadute che i risultati conseguiti possono avere in ambito applicativo. Tra queste si cita la previsione degli effetti (in termini di danni) alle opere in elevazione conseguenti a spostamenti localizzati in corrispondenza delle fondazioni (come nel caso di edifici in aree affette da subsidenza o da frane a cinematica lenta) o all’impatto di frane di flusso estremamente rapide. Con la presente ricerca si intende dare continuità all’approfondimento di tali tematiche innovative, inquadrabili nel più ampio tema della stima quantitativa del rischio per la proprietà da subsidenza o da frana, attraverso la prosecuzione delle attività di ricerca avviate con i precedenti finanziamenti. Con riferimento, in particolare, allo studio di sistemi geotecnici in aree affette da subsidenza o da frane a cinematica lenta, si condurranno ulteriori analisi – prevalentemente alla scala grande (da 1:25.000 a 1:5.000) e a quella di dettaglio (> 1:5.000) – con riferimento a casi di studio ben documentati, quali sono quelli considerati nell’ambito di una Tesi di Dottorato che si sta sviluppando sull’argomento. In particolare, le analisi a farsi si articoleranno su tre livelli (preliminare, intermedio e avanzato) e si avvarranno di misure di spostamento i) di punti (superficiali e profondi) appartenenti ai depositi naturali interessati dai fenomeni franosi o di subsidenza nonché ii) di punti di edifici le cui caratteristiche geometriche e strutturali risultino note (in questo caso i dati potranno derivare dall’analisi – con tecniche interferometriche differenziali – di immagini acquisite da radar ad apertura sintetica montati su piattaforme satellitari). I risultati delle elaborazioni saranno validati sulla base di informazioni acquisite nel corso di accurati rilievi del danno a strutture ricadenti in aree in frana o subsidenti. Tali attività potranno concorrere, da un lato, all’affinamento dei criteri di danneggiabilità esistenti (prevalentemente di natura empirica o basati su modelli teorici che trascurano l’interazione terreno-struttura) nonché alla loro modulazione sulla base della scala di lavoro adottata e, quindi, degli obiettivi da conseguire (per es., pianificazione territoriale a grande scala o interventi strutturali per la mitigazione delle conseguenze a scala di dettaglio); dall’altro, alla generazione di curve di fragilità e di vulnerabilità (di natura empirica a grande scala e di natura deterministica a scala di dettaglio) il cui impiego è raccomandato – nelle analisi mirate alla stima quantitativa del rischio per le proprietà – ai fini della previsione in termini probabilistici del livello di danno agli edifici esposti (in muratura o in cemento armato). A tal riguardo, si segnala che gli studi da svolgere alla scala di dettaglio (ovvero del singolo edificio) saranno di tipo parametrico, sulla scorta dei primi incoraggianti risultati ottenuti con l’ausilio di metodi analitici o di codici di calcolo numerico.Per ciò che riguarda l’analisi della risposta di elementi strutturali soggetti all’impatto di corpi di frane di flusso estremamente rapide, si proseguiranno le attività di ricerca da condurre con l’ausilio di codici di calcolo avanzati per simulare la fase di propagazione dei fenomeni franosi in campo tri-dimensionale e modellare la loro interazione con opere di difesa passiva, quali si configurano le briglie selettive. A tal riguardo, i risultati sin qui conseguiti mediante l’impiego del software FLOW-3D pongono le basi per ulteriori approfondimenti mirati alla proposta di criteri di dimensionamento delle predette opere di difesa passiva che ottemperino alla riduzione della pericolosità dei fenomeni franosi a valori compatibili con la salvaguardia degli elementi esposti, anche nel rispetto del requisito di economicità.