Analisi non lineare di pareti murarie sotto azioni orizzontali: modellazione a telaio Equivalente

Il presente lavoro di tesi ha avuto l’obiettivo di analizzare il comportamento di sub‐assemblaggi e di pareti in muratura caricati nel piano.
Lo scopo di tale analisi era in prima battuta la comprensione fenomenologica dei meccanismi di collasso di elementi strutturali in muratura, ripercorrendo le principali formulazioni sviluppate in ambito accademico a partire dagli anni ’70.

Successivamente il lavoro si è focalizzato sulla modellazione agli elementi finiti a livello di mesoscala di elementi in muratura caricati nel piano. Si è quindi illustrato come la modellazione accurata gli elementi finiti rappresenti uno strumento di assoluta efficacia e precisione, capace di cogliere, se opportunamente calibrato, non soltanto i principali parametri oggetto di interesse ingegneristico (rigidezza, resistenza, duttilità),ma persino l’evolversi del quadro di danneggiamento con precisione estremamente soddisfacente. L’utilizzo degli elementi finiti, anche attraverso formulazioni più semplificate, quali i modelli omogenei adottati al capitolo 2, hanno consentito di valutare l’influenza di interventi di consolidamento sulla resistenza nel piano di pareti in muratura di geometria varia.
Il lavoro di tesi è giunto quindi al suo core con la creazione del codice di calcolo FREMA, strumento capace di realizzare l’analisi statica non lineare in controllo di spostamento di pareti in muratura caricate nel piano (Rizzano & Sabatino, 2010a, 2010b; Sabatino & Rizzano, 2010).

Il FREMA si inscrive nell’alveo delle modellazioni a telaio equivalente, particolarmente apprezzata in ambito ingegneristico sia perla sua semplicità di utilizzo che per la tipologia di modellazione, molto vicina al classico calcolo strutturale normalmente adottato per gli elementi in acciaio o in cemento armato.
La principale caratteristica del FREMA, che pur non rappresenta una novità assoluta nel panorama della modellazione di strutture in muratura, è rappresentata anzitutto dall’analisi in controllo di spostamento, requisito indispensabile nell’ambito delle analisi statiche non lineare.

La capacità di discretizzare gli elementi costituenti il telaio in un numero variabile di conci consente l’adozione di un approccio a plasticità diffusa, rinunciando quindi al classico utilizzo a cerniere plastiche normalmente adottato in letteratura per problematiche analoghe.