Modellazione numerica di strutture sismoresistenti e analisi probabilistiche di tipo montecarlo

Lo scopo della presente Tesi è lo sviluppo e la messa a punto di una serie di modelli numerici e codici di calcolo atti a modellare il comportamento di strutture sismoresistenti di tipo intelaiato sottoposte ad azione sismica al fine di poter effettuare una valutazione dell'affidabilità strutturale per mezzo di analisi probabilistiche di tipo Montecarlo. In particolare la modellazione dei giunti composti trave-colonna, è stata realizzata definendo un modello meccanico per componenti, atto a descrivere il comportamento del giunto modellato per mezzo di un insieme di elementi rigidi e deformabili, opportunamente connessi tra di loro e a cui sono stati assegnati opportuni modelli istertici. A tale scopo si è proceduto allo sviluppo ed implementazione all’interno del codice di calcolo ABAQUS e ADAPTIC di una serie di modelli isteretici reperiti in letteratura atti alla modellazione numerica delle principali componenti deformative individuabili nei giunti trave colonna e nei dispositivi viscoelastici utilizzati nella realizzazione di controventi dissipativi. Nello sviluppo del modello meccanico per la modellazione del comportamento dei giunti nodi trave colonna composti si è prestata particolare attenzione alla definizione degli elementi che descrivono l’interazione tra la soletta e la colonna. Per agevolare l’esecuzione dell’elevato numero di analisi numeriche richieste dalle analisi probabilistiche di tipo Montecarlo si è inoltre proceduto a sviluppare un pre-processore ed un post-processore in grado di interfacciarsi con i codici di calcolo utilizzati. Nel primo capitolo verrà introdotto il problema della valutazione dell'affidabilità delle strutture. Nel secondo capitolo verranno introdotti i metodi di analisi strutturale con particolare riferimento al metodo dell'analisi probabilistica di tipo montecarlo applicato alla valutazione dell'affidabilità delle strutture. Nel terzo capitolo si esaminerà la problematica della modellazione numerica delle strutture sismoresistenti. Nel quarto capitolo verranno illustrati i modelli numerici sviluppati e implementati nonchè i codici di calcolo sviluppati. Nel quinto capitolo verrà illustrato il processo di validazione dei modelli numerici sviluppati utilizzando i risultati forniti da una serie di indagini sperimentali condotte da vari autori e reperite in letteratura. Infine nel sesto capitolo si procederà alla valutazione dell'affidabilità strutturale di una struttura intelaiata campione. Più precisamente la struttura oggetto dell’indagine è il telaio testato nel European Laboratory for Structural Assessment (ELSA) del Joint Research Center (JRC) di Ispra (Varese). In particolare, per tale struttura verranno determinate le curve di fragilità con riferimento allo spostamento relativo di interpiano (IRDA) assunto come indice di danno strutturale.