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Insegnamento
DINAMICA DELLE STRUTTURE
IN01101874, A.A. 2019/20
Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2019/20
Dettaglio crediti formativi
Tipologia |
Ambito Disciplinare |
Settore Scientifico-Disciplinare |
Crediti |
CARATTERIZZANTE |
Ingegneria civile |
ICAR/08 |
9.0 |
Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione |
Secondo semestre |
Anno di corso |
I Anno |
Modalità di erogazione |
frontale |
Tipo ore |
Crediti |
Ore di didattica assistita |
Ore Studio Individuale |
LEZIONE |
9.0 |
72 |
153.0 |
Inizio attività didattiche |
02/03/2020 |
Fine attività didattiche |
12/06/2020 |
Visualizza il calendario delle lezioni |
Lezioni 2019/20 Ord.2017
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Commissioni d'esame
Commissione |
Dal |
Al |
Membri |
9 2018 |
01/10/2018 |
15/03/2020 |
SALOMONI
VALENTINA
(Presidente)
CARDILLO
GIUSEPPE
(Membro Effettivo)
MAZZUCCO
GIANLUCA
(Supplente)
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Prerequisiti:
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Scienza delle Costruzioni, Metodi Numerici, Complementi di Scienza delle Costruzioni, Tecnica delle Costruzioni |
Conoscenze e abilita' da acquisire:
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* Acquisire i fondamenti teorici alla base del comportamento dinamico reale di sistemi SDOF ed MDOF, con particolare riferimento ai concetti di risposta dinamica/sismica ed alle definizioni di forze inerziali resistenti, forze di richiamo elastico e forze di smorzamento viscoso, nonchè di spettri di risposta;
* Acquisire le metodologie necessarie per l'analisi critica e la progettazione antisismica di massima di strutture piane;
* Conoscere, comprendere e saper utilizzare le Normative attuali per lo sviluppo di progettazioni ed analisi antisismiche;
* Essere in grado di analizzare criticamente travature piane e di determinarne la risposta dinamica, anche attraverso software di calcolo;
* Essere in grado di esporre in modo chiaro e articolato gli argomenti affrontati durante il corso, nonchè di analizzarli criticamente, collegarli e -qualora possibile- trasferirli in un esempio pratico. |
Modalita' di esame:
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Compitini, prova orale/scritta (solo ad integrazione dei compitini) ed esercitazione pratica (progetto).
Durante il corso delle lezioni vengono assegnati esercizi da sviluppare a casa o al momento.
I compitini sostituiscono la prova orale, che funge da prova integrativa; gli argomenti oggetto della prova sono quelli trattati durante il corso dal titolare.
Il progetto riguarda la definizione della risposta sismica di strutture tipiche in acciaio o calcestruzzo armato e consente di verificare le abilità dello studente nell'applicazione delle normative esistenti per edifici tipici. |
Criteri di valutazione:
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I criteri di valutazione si basano sull'accertamento:
- delle capacità di calcolo e risolutive per sistemi strutturali SDOF e MDOF, nonchè primariamente dell'avvenuta acquisizione di corrette metodologie risolutive in campo dinamico;
- delle abilità di problem-solving;
- della conoscenza e della comprensione dei concetti e degli argomenti teorici sviluppati durante il corso;
- della capacità di collegamento fra argomenti e di rielaborazione critica;
- della corretta comprensione della normativa vigente e sua applicazione per assegnate costruzioni tipiche;
- della proprietà di linguaggio, con particolare riferimento all'acquisizione della terminologia tecnica. |
Contenuti:
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Esempi di forze dinamiche, procedure di analisi dinamica, analisi dinamica di sistemi ad 1 gdl.
Risposta libera da vibrazioni: vibrazioni libere non smorzate e smorzate, smorzamento critico.
Risposta a carichi armonici: sistemi non smorzati e smorzati, risposta risonante.
Isolamento delle vibrazioni.
Rapporto di smorzamento.
Risposta a carichi impulsivi: impulso ad onda sinusoidale, impulso a gradino.
Esempi ed esercizi.
Spettri di risposta.
Risposta a carichi dinamici generici: integrale di Duhamel e di convoluzione. Valutazione numerica dell'integrale di Duhamel per un sistema non smorzato: somma semplice, regola dei trapezi, Sympson. Sistemi smorzati.
Integrale o trasformata di Fourier.
Spettri di risposta con movimento della base.
Soluzione numerica delle equazioni del moto per sistemi non lineari. Metodi numerici passo-passo.
Sistemi a più gradi di libertà. Analisi modale: il metodo di sovrapposizione modale, matrice di smorzamento (smorzamento di Rayleigh, smorzamento modale), caso particolare di eccitazione sismica, esempio.
Applicazioni di analisi statica e dinamica secondo la Normativa Italiana. Duttilità degli elementi strutturali, duttilità della struttura, oscillatore elasto-plastico.
Effetto direzionale dell’eccitazione sismica, approccio normativo delle Norme Tecniche allegate all’OPC 3274, approccio normativo dell’Eurocodice 8. |
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento:
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Il corso è strutturato in lezioni frontali. Viene stimolata l'interazione con lo studente e la sua diretta partecipazione in particolare durante lo sviluppo delle esercitazioni in aula. |
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:
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- Ingegneria sismica
* Clough, R.W., Penzien, J., Dynamics of Structures, Mc. Graw-Hill, NY, USA, ISBN 0-07-011392-0, 1975.
* Filiatrault, A., Elements of earthquake engineering and structural dynamics, Polytechnic International Press, Canada, ISBN-13 978-2553006296, 1998.
* OPCM N 3274 del 20 Marzo 2003: Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica.
* UNI-ENV 1998-1 Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture.
* Testo Unico per le Costruzioni.
- Analisi modale ed identificazione
* Ewins, D.J., Modal Testing: Theory, Practice and Application, Mechanical Engineering Research Studies: Engrg Dynamics Series, WileyBlackwell, ISBN-13 978-0863802188, 1999. |
Testi di riferimento: |
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Chopra, A.K., Dynamics of Structures: Theory and applications to earthquake engineering. One Lake Street, NJ, USA: Prentice Hall, 2012. ISBN 13: 978-0-13-285803-8
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Majorana, C., Modena, C., Franchetti, P., Grendene, M., Secchi, S., Fondamenti di dinamica e di ingegneria sismica. Milano: McGraw-Hill, 2007.
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Viola, E., Fondamenti di dinamica e vibrazione delle strutture; Vol. I: Sistemi discreti; Vol. II: Sistemi continui. Bologna: Pitagora, 2001. ISBN 88-371-1137-1, 88-371-1138-X
-
Diana, G., Cheli, F., Dinamica e Vibrazioni dei sistemi Meccanici. Torino: Utet, 1993.
-
Den Hartog, J.P., Mechanical Vibrations. NY, USA: Dover Publications, 1985. ISBN 0-486-64785-4
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Géradin, M., Rixen, D., Mechanical Vibrations. NY, USA: John Wiley & Sons, 1994. ISBN-13 978-0471939276
-
Meirovitch, L, Fundamentals of Vibrations. NY, USA: McGraw-Hill International Edition: Mechanical eng., 2001. ISBN-13 978-0071181747
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Muscolino, G., Dinamica delle strutture. Milano: McGraw-Hill, 2002. ISBN 88-386-0900-4
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Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
- Lecturing
- Case study
- Working in group
- Problem solving
- Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)
Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
- Moodle (files, quiz, workshop, ...)
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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