Presentazione Modello:
SSAP2010
Ingegneria per l’ambiente e il territorio
Corso di modellistica e simulazione
Antonio Pecoraro 772693
Scopo e Finalità
SSAP2010 è un software, creato dal Dr. Lorenzo Borselli, per l’analisi di stabilità
globale dei pendii, in terreni sciolti o rocciosi, nei confronti di movimenti gravitativi. Il
grado di stabilità del pendio viene valutato attraverso la determinazione del
Coefficinete o Fattore di sicurezza (Fs), analizzato con il metodo dell’equilibrio limite
(LEM). Il programma sfruttando codici di calcolo automatico permette di ottenere
risultati in modo molto veloce e garantisce una maggiore affidabilità, data da un gran
numero di verifiche effettuate.
Al suo interno inoltre ha un programma: MAKEFILES 3.2 che permette di creare i file
dati contenenti tutte le informazione sul pendio da esaminare.
A verifica terminata permette una visualizzazione grafica dei risultati.
Autore e Sito
sito web di riferimento: http://www.ssap.eu/
Il software è stato creato dal geologo Lorenzo Borselli, Professore di Geotecnica e
Geologia applicata alla facoltà di ingegneria dell’ Universitad Autonoma de San
Luis Potosì, a San Luis Potosì, in Messico.
Attualmente il software è liberamente scaricabile dall’indirizzo internet sopra
riportato
CONFIGURAZIONI MINIME HARDWARE E SOFTWARE
Per l'uso di SSAP2010, è necessario predisporre di un sistema con le
seguenti caratteristiche minime:
-
SPAZIO LIBERO DU DISCO RIGIDO: 300Mb
-
MEMORIA RAM: 2GB per windows Vista, 3GB per Windows 7
-
SISTEMA OPERATIVO: Microsoft Windows 7, Vista o XP
DATI NECESSARI PER IL FUNZIONAMENTO DEL SOFTWARE
1. DATI PENDIO DEFINITI A PRIORI
2. CREAZIONE FILES DATI
3. ASSEMBLAGGIO MODELLO
1. DATI PENDIO DEFINITI A PRIORI
E’ necessario che siano noti e defniti a priori dall’utente tutti i dati geometrici
degli elementi che compongono il pendio (superficie falda, superfici strati,
superficie topografica, superfici muri , ostacoli, sovraccarichi, pali, tiranti,
geogriglie).
Questi dati possono essere rilevati da una sezione in scala del pendio.
2. CREAZIONE FILES DATI
Una volta noti tutti i dati necessari, tramite il programma makefiles 3.2 (parte
integrante del software) si possono creare tutti i parametri che servono a
definire il modello del pendio.
Dalla finestra principale accedendo all’Opzione mikefiles vi si aprirà una nuova
finestra con diverse opzioni per la creazione dei files dati:
–
–
–
–
–
–
–
SUPERFICI: inserire le cooordinate cartesiane delle superfici
DATI GEOMECCANICI: inserire dati
FALDA: inserire coordinate falda
SOVRACCARICHI: inserire coordinate e carico
TIRANTI: inserire dati
GEOGRIGLIE: inserire dati
PALI: inserire dati
N.B. unità di misura (m)
Indicare la directory in cui si
vogliono salvare i file
Selezionando, per
esempio, l’opzione
superficie
E’ possibile selezionare un
file .Dat già preesistente
O creare un nuovo file .Dat, dandogli un
nome e selzeionando salva
Nel caso in cui scegliessimo di creare un nuovo file
.Dat, allora si aprirà una nuova finestra in cui
potremo inserire le coordinate delle nostre
superficii. Finito l’inserimento delle coordinate, con
il tasto in basso a destra possiamo salvare le
modifiche e ritornare alla finestra principale di
makefiles
3. ASSEMBLAGGIO MODELLO
Dopo aver finito di inserire i dati (obbligatoriamente quelli riguardanti la
superficie e i dati Geomeccanici), selezionando nella finestra mikefiles
l’opzione assembla modello, creeremo il modello del pendio, come file in
estensione . MOD. L’utilità del file .MOD è che permette di richiamare
contemporaneamente tutti i files dati che definiscono il modello del pendio definito
dall'utente.
CASO DI STUDIO
I files dati di questo
caso di studio sono stai
presi, dall’area
download del sito di
questo software, alla
voce esempi_corso.
All’interno della
cartella ci sono diversi
esempi con tutti i files
dati da poter caricare,
mancanti della verifica
di stabilità, attuata
direttamente da me.
Questo in particolare fa
parte della cartella:
corsi_base/ancona.
Per caricare il modello creato
precedentemente con makefiles
scegliere l’opzione leggi
modello.
Dopo averlo caricato se si
vuole con il tasto vedi modello,
si può vedere il modello del
pendio su QCAD.
Prima di avviare la verifica,
dalla finestra principale del
software si può aprire la finestra
opzioni, in cui è possibile
adoperare diverse scelte: il
metodo di calcolo, il coefficiente
sismico orizzontale….
Che ora analizzeremo
maggiormente nel dettaglio
1) In questo esempio scegliamo zero dato che siamo in assenza di sisma. In
condizioni sismiche si utilizza un coefficiente compreso tra gli 0.00 e 0.45
per le condizioni più gravose.
2) E’ possibile scegliere fra 6 metodi di calcolo
3) E’ un’opzione che permette di aumentare l’accuratezza dei
risultati tramite un algoritmo che esplora lo spazio spazio dei
parametri (lamba0, Fs0), i parametri di inizializzazione della
procedura rigorosa del calcolo iterativo di Fs. Ci sono 3 metodi:
- metodo A, rapido e accurato
- metodo B, più accurato di A ma più lento
- metodo C, il più accurato e il più lento, ha l’obbiettivo di
identificare i valori di inizializzazione: lambda 0 e
Fs0, che determinano il valore minimo di Fs finale per
la stessa superficie analizzata.
4) Coefficiente da usare per l’ analisi
dei deficit di resistenza. Per convenzione
è posto a 1,1
5) L’affidabilità delle procedure di calcolo del
fattore di sicurezza Fs di un pendio è un
elemento cruciale per qualunque software.
SSAP2010 cerca il più possibile di tener conto di
questi problemi, infatti ha sviluppato alcune
metodologie per controllarli. Le due problematiche
più importanti sono: la distribuzione delle pressioni
normali sulla base dei conci e il fattore RHO,
associato alle verticali interconcio mediante le quali
la massa potenzialmente scivolante è suddivisa .
Quindi queste due barre di controllo permettono di
modificare i parametri di controllo e la tolleranza nei
confronti di queste anomalie:
- presenza di stress normali negativi locali
lungo la superficie di scivolamento assunta
- presenza di un fattore RHO locale >FS
6) Uso il metodo convex random search
perché indicato per pendii più omogeni
7) Nel nostro caso non è presente nessun
tirante, quindi quest’opzione è da
ignorare
8) Per default è utilizzato il
modello ITO-MATSUI – HASSIOTIS, l’
altro metodo è utile solo nel caso si
vogliano valori più cautelativi
9) Lo tengo disattivato perché nel pendio che sto
analizzando non ci sono bruschi cambi di
pendenza. Se l’avessi dovrei attivare l’opzione,
poiché la superficie creata dal programma è
formata da segmenti rettilinei e i segmenti
rappresenterebbero irrealisticamente un brusco
cambio di pendenza
10) Non ho sufficienti dati dall’
esempio fornitomi per sapere se il
pendio è privo o meno ci coesione.
Comunque nel caso sia un pendio
privo di coesione l’opzione nn avrà
nessun effeto.
11) Opzione che possiamo pure
ignorare dato che il motore che
stiamo utilizzando è il convex
random search
12) Stiamo analizzando più di una
superficie, quindi queste forze non
sono da considerare
13) Attivando questa opzione il
software esclude quelle piccole
superifici critiche (non significative ai
fini della stabilità) come per esempio
piccole gibbosità o irregolarità
14) Secondo le norme NTC 2008
questo fattore riduttivo delle
azioni stabilizzanti
deve essere >1.0
15) Nel caso di ostacoli all’interno del
pendio (palificate, muri di sostegno..).
Nel caso si scelga l’Opzione bisognerà
definire i parametri della zona
ostacolo.
16) Quando l’opzione dell’ttrattore dinamico
ricerca superfici è attivata, la zona
di ricerca iniziale impostata dall’utente o fornita
in automatico del programma
viene progressivamente ridotta in funzione delle
superfici con minor Fs che via
via vengono trovate. L’analisi delle superficie
porta a delimitare progressivamente una zona
critica. Il programma consiglia di fare sempre
un’anlisi con questa opzione attiva
Dalla finestra principale, si può
accedere anche alle opzioni avanzate,
dove ho spuntato, la voce attiva
mappatura Fs locale, è ancora
un’opzione sperimentale però mi
permette di visualizzare in modo molto
diretto la distribuzione dell’ Fs medio
locale entro la
massa del pendio
Questi due sono i pulsanti per l’avvio della verifica di stabilità, che
possiamo trovare in alto, nella finestra principale:
- Verifica singola: lancia il processo di verifica di una
superficie specifica indicata dall'utente
- Verifica globale: lancia il processo di verifica di
stabilità con i parametri correnti del modello di pendio
assunto
Il pannello di controllo al centro della
finestra principale permette di
visualizzare, in basso, i risultati in
tempo reale. Nel pannello abbiamo:
- Il valore iterativo di Fs
- L’intervallo di variazione di Fs delle
10 superfici random alle quali
corrispondono i
10 minori valori di Fs calcolati, tra
tutte le superfici fino a quel momento
Generate
-Il numero di superfici generate e di
cui è stato calcolato Fs
- Infine abbiamo la % di superfici
generate con successo e la % di
stabilità numerica
Conclusa la verifica sempre dalla
finestra principale sarà possibile
visualizzare diversi grafici e
diagrammi
DIAGRAMMI
FORZE
Gruppo delle 10 superfici con Fs minore
SUPERFICIE INDIVIDUATA CON Fs MINIMO
MAPPA DELLE Fs LOCALI
N.B. opzione ancora
sperimentale però
l’ho voluta
comunque mettere
perché di grande
impatto visivo. Fa
capire subiTo quali
siano le zone più
critiche
GIUDIZI E COMMENTI
PUNTI DI FORZA
• Software molto rigoroso e con ottime potenzialità per
essere freeware
• Molto semplice e immediato da utilizzare data
l’interfaccia grafica molto scarna e semplice
• Inoltre personalmente trovo molto bello che rimanga un
prodotto di ricerca libero disponibile par tutti gli utenti
che lo desiderano testare, e utilizzare per lavoro e
studio
•PUNTI DEBOLI
• Molto lento nell’operazione di verifica
• Grafica della finestra principale molto elementare e
bruttina, rispetto a software a pagamento come SLOPE