Università di Pisa – Facoltà di Ingegneria
NELLA STORIA
DELL’INGEGNERIA SISMICA
Considerazioni introduttive
Pisa, 23 novembre 2012
Olimpia Niglio
Alberto Parducci
INGEGNERIA CIVILE
Arte di realizzare forme che
nella realtà non si possono analizzare
con materiali che
nella realtà non si conoscono
per opporsi a forze che
nella realtà non si possono valutare
in modo tale che
la gente non possa nella realtà sospettarlo
S. Kelsey
Finite Element Method in Civil Engineering
Alberto Parducci
SEISMIC INTENSITY
US GEOLOGICAL SERVICE
ULS
Alberto Parducci
SEISMIC PERFORMANCE
energy dissipation
structural configuration
earthquake
model
Input forces
wind
model
energy input
resistant concept
Alberto Parducci
ACCELERETION RECORDS
A. K. Chopra:
"Dynamics of Structures"
Alberto Parducci
SEISMIC RISK
Risk = H × V × E
H = Hazard
occurrence of the seismic intensities
V = Vulnerability
structural capacity of
E = Exposed values
presence of buildings, people, ...
preparedness of the people ...
other values ....
PROBABILISTIC APPROACH
CONVENTIONAL DESIGN PROCEDURES
Alberto Parducci
LINEAR NUMERICAL MODELS
?
?
m2
?
F = m S(To)
?
m
k2
m1
k1
k
soil-structure interact.
?
?
spectral shape
?
?
S(To)
?
x = 5%
S(T)
duration
PGA
To
period
h
G
G
?
Alberto Parducci
NON LINEAR NUMERICAL MODELS
forces
?
displacements
?
PUSHOVER ANALYSIS
d
?
l*
m
?
F*
multi-story model
l* = F*/m*
P50 = 10 % ( x = 5 % )
damping
effect Dx
?
?
PF
d
equivalent SDOF model
Sa
l*
d
performance curve
l*
d
?
PP
d*
dSd
Alberto Parducci
INTENSITA’ DEI GRANDI TERREMOTI
I grandi terremoti si manifestano con una violenza
tale da impegnare i materiali strutturali oltre la loro
capacità di resistenza elastica
Alberto Parducci
PERFORMANCE DESIGN CONCEPT
Seismic design must be governed by
PERFORMANCE criteria
more than by RESISTANCE concept
PERFORMANCE

ENERGY DISSIPATION
STRENGTH
FLEXIBILITY
DISPLACEMENTS
ACCELERATIONS
MORPHOLOGY (*)
Alberto Parducci
HOLISTIC CONCEPT
Gli strumenti a corda suonano contemporaneamente
ai fiati; anche se è sempre possibile distinguere gli
elementi che compongono la partitura, il senso
profondo della musica nasce dalla simultaneità
dell'esecuzione.
Pascal Acot : "Storia del clima"
Alberto Parducci
DOPING NUMERICO
Un individuo (Un edificio) di robusta costituzione fisica (dotato di
un'appropriata configurazione strutturale) che gli consenta di
mantenersi in forma (di avere una buona capacità antisismica
intrinseca) con una sana alimentazione (anche se questa è
controllata da analisi numeriche semplici) può affrontare situazioni
impegnative ed impreviste (attacchi sismici violenti ed inattesi) senza
bisogno di particolari trattamenti medici (senza bisogno di verifiche
numeriche complesse).
Una persona di salute incerta (Un edificio con una configurazione
strutturale impropria) non può ottenere le stesse prestazioni neppure
sottoponendosi a trattamenti medici sofisticati (neppure ricorrendo ad
un raffinato doping numerico).
Alberto Parducci
IDEA PROGETTUALE
con l'intuizione si inventa
con la logica si dimostra,
Poincarè
CON L’INGEGNO SI PROGETTA
CON LE NORME SI VERIFICA
IDEA PROGETTUALE
l'intuizione senza logica è cieca
la logica senza intuizione è vuota
Kant
Alberto Parducci
HOW BUILDINGS CAN SURVIVE A SEVERE EARTHQUAKE
accelerations
SEISMIC DEMAND (R ≈ 500÷1000 years)
ENERGY DISSIPATION
PGA
BASE ISOLATION
STRENGTH
CAPACITY
natural periods
> 2 sec
Alberto Parducci
PERFORMANCE REQUIREMENTS
According to Eurocodes
Italian code (20032009) defines two performance targets
(1) ETHICAL ACT
to prevent collapses which can kill or injure people
ULS
(probability 10%)
(2) ECONOMIC OBJECTIVE
to avoid or limit the repair costs
DLS
(probability 63%)
Alberto Parducci
ALTERATED LOADS
elastic small deformations
low dissipation
plastic large deformations
unbreakable
high dissipation
crash
fragile breakable
no dissipation
Alberto Parducci
LIMIT STATES
CLS
COLLAPSE
ULS
SAFEGUARD OF HUMAN LIFE
DLS
SMALL LOCAL DAMAGES
OLS
OPERATIVE
Alberto Parducci
IDEA PROGETTUALE
IL FINE ULTIMO DEL COMPUTER
E’ L’ELIMINAZIONE DI QUALSIASI BISOGNO
DI PENSIERO INTELLIGENTE
(D. Knuth)
Alberto Parducci
Alberto Parducci
Alberto Parducci