Dissipazione supplementare di energia ad opera di controventi dissipativi

Argomento: Protezione sismica mediante dissipazione supplementare di energia
Autore: Leonardo Bandini
Contatto: supporto@csi-italia.eu

Introduzione

Negli ultimi decenni la ricerca di strategie “non convenzionali” di protezione sismica ha fatto registrare straordinari avanzamenti, tanto da offuscare il senso attuale del cosiddetto metodo di progettazione “convenzionale”. Sono ormai numerose le installazioni di dispositivi di dissipazione supplementare di energia nel mondo, particolarmente concentrate in nord America.

Approccio oramai consolidato è quello che concentra l’attenzione della progettazione antisismica, non tanto sulla definizione delle proprietà di resistenza dei singoli elementi strutturali, quanto sulla filosofia del “Capacity Design” ovvero sullo studio della gerarchia delle resistenze e delle caratteristiche di duttilità. Secondo tale procedimento si perviene all’individuazione di zone a “danneggiamento controllato” nelle quali concentrare la dissipazione, in modo da salvaguardare gli elementi strutturali principali. Tali zone sono facilmente individuabili mediante tecniche analitiche basate su Performance Based Design (PBD) come l’analisi statica non lineare, Pushover e l’analisi dinamica non lineare.

Questa modalità di progettazione, tuttavia, non sempre risulta economicamente conveniente, richiedendo necessariamente interventi di riparazione dei danni prodotti dal sisma.

Per ovviare a tale inconveniente, sono stati sviluppati numerosi dispositivi di dissipazione supplementare di energia o di isolamento, il cui inserimento nella compagine strutturale è stato finalizzato alla massima limitazione della danneggiabilità degli elementi strutturali, dal momento che in essi s’intende concentrare la gran parte dei meccanismi di dissipazione. Questi stessi dispositivi possono essere montati anche su strutture esistenti, consentendo un adeguamento oppure un miglioramento sismico della struttura.

Particolarmente utilizzati nei ponti di nuova concezione, i dispositivi di isolamento o di dissipazione si aprono all’impiego di protezione di strutture civili di particolare pregio o importanza ai fini della protezione civile, anche in Italia.

L’attenzione sempre crescente verso queste metodologie di protezione, ha prodotto l’inevitabile entrata nel mercato di numerosi dispositivi. La classificazione di questi dispositivi è resa complessa data la duplice natura degli stessi, ma viene riportata una comune suddivisione (Tabella 1).

Nel presente articolo, si descriveranno le tecniche di modellazione ed analisi di strutture protette mediante dissipazione supplementare di energia.

Tabella 1: classificazione dispositivi di protezione sismica