Didattica - Università degli Studi di Padova

Syllabus

Prerequisiti:	Scienza delle Costruzioni, Metodi Numerici, Complementi di Scienza delle Costruzioni, Tecnica delle Costruzioni
Conoscenze e abilita' da acquisire:	* 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:	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:	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:	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:	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:	- 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:	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 Majorana, C., Modena, C., Franchetti, P., Grendene, M., Secchi, S., Fondamenti di dinamica e di ingegneria sismica. Milano: McGraw-Hill, 2007. 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 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 Muscolino, G., Dinamica delle strutture. Milano: McGraw-Hill, 2002. ISBN 88-386-0900-4