Confronto tra le risposte sismiche di un edificio isolato alla base e di un edificio a base fissa

Ai fini della progettazione antisismica risulta di particolare importanza l’analisi della risposta strutturale ai terremoti. Gli obiettivi dell‟analisi dinamica delle strutture consistono nella determinazione delle sollecitazioni o nella cosiddetta “analisi modale” cioè la determinazione dei modi propri di vibrare e delle relative frequenze di vibrazione (spettro del sistema meccanico).

Una struttura o qualunque sistema meccanico è caratterizzato dinamicamente quando è nota la posizione nello spazio di tutte le masse che lo compongono in ogni istante del suo moto. Un sistema reale è caratterizzato da massa distribuita in ogni suo volume, possiede quindi infinite masse elementari per cui andrebbero determinate in ogni istante infinite posizioni.

E' possibile di solito schematizzare un sistema con un numero infinito di gradi di libertà con un sistema avente un numero finito di masse concentrate in punti specifici, così da ricondursi ad uno schema di calcolo con masse concentrate che fornisca risultati sufficientemente accurati con un onere di calcolo ragionevole. In generale, risulta ovvio come la schematizzazione debba rispecchiare il più possibile la distribuzione delle masse reali.

Al fine di introdurre i concetti fondamentali della dinamica delle strutture si considera lo studio di un sistema elementare, l’oscillatore ad un grado di libertà (SDOF), che permette la corretta schematizzazione di alcune strutture semplici. Lo studio delle caratteristiche di risposta di un oscillatore semplice è importante perché permette di effettuare lo studio di sistemi a molti gradi di libertà (MDOF) che possono essere ricondotti a combinazioni lineari di SDOF.