Analisi dinamica sperimentale e monitoraggio di ponti e...

Analisi dinamica sperimentale e

monitoraggio di ponti e costruzioni

industriali

Giornata di Studio

Il monitoraggio delle strutture nella

prevenzione del rischio sismico

Walter Salvatore

Dipartimento di Ingegneria Civile – Università di Pisa

Roma, 21 gennaio, 2011

Analisi dinamica sperimentale e monitoraggio di ponti e costruzioni - Walter Salvatore

Il monitoraggio delle strutture nella prevenzione del rischio sismico

INTRODUZIONE

2

L’Analisi Dinamica Sperimentale ed il Monitoraggio Permanente sono strumenti

particolarmente utili per una corretta Valutazione del Comportamento Dinamico

Reale delle opere di Ingegneria Civile e, di conseguenza, per ottenere una

Modellazione Strutturale Efficace ed una stima affidabile delle Azioni Sismiche.

Le potenzialità di tali tecniche di analisi saranno illustrate con riferimento ad

alcuni Casi Studio di particolare interesse:

Viadotto Ferroviario Sesia

Linea AV Torino - Milano

Ponte Ferroviario sul Panaro

Linea Bologna - Padova

Strutture Industriali

ILVA - Taranto



PONTI FERROVIARI IN SISTEMA COMPOSTO

3

La soluzione composta acciaio-calcestruzzo ha trovato negli ultimi anni sempre

maggiore applicazione nella realizzazione di ponti e viadotti ferroviari.

Viadotto Dora (TAV Torino-Milano) Viadotto Sesia (TAV Torino-Milano) Ponte Volturno (TAV Roma-Napoli)

Principali Fattori di Sviluppo:

• Acciai termo-meccanici

• Piastre di elevato spessore

• Tecniche di saldatura

• Sistemi di assemblaggio/varo

• Trattamenti anticorrosivi

• Metodi di calcolo/regole di progetto avanzate

Soluzioni Strutturali Tipiche:

• Travi Parallele

(luci 30 – 40m)

• Singolo/Doppio Cassone Torsiorigido

(luci 40 – 80 m)

• Arco a Spinta Eliminata

(luci > 80 m)



4

Comportamento Sismico:

• Minore intensità delle azioni di inerzia rispetto alle soluzioni in C.A. o C.A.P.

massa minore

• Danneggiamento degli apparecchi di appoggio

ridistribuzione delle azioni interne nella sovrastruttura

perdita di appoggio della campata

• Danneggiamento degli elementi della sovrastruttura

crisi per instabilità o resistenza

• Danneggiamento degli elementi della sottostruttura

Valutazione delle Azioni Sismiche:

• Valutazione del comportamento dinamico reale anche a lungo termine

• Scelta della tecnica di modellazione dell’impalcato in funzione della soluzione strutturale

• Modellazione della sottostruttura (pile – spalle – fondazioni)




5


Obiettivo Principale dello Studio:

L’obiettivo principale dello studio consiste nella valutazione del comportamento dinamico reale della

struttura a breve e lungo termine e nell’analisi dell’influenza delle tecniche di modellazione meccanica

agli elementi finiti sulla valutazione della risposta dinamica e sismica della struttura.

Caso Studio: Viadotto SESIA - TAV Torino-Milano



6

Progetto di ricerca Europeo DETAILS(DEsign for opTimal performance of high-speed rAILway bridges by enhanced monitoring systems)

Viadotto SESIA - TAV Torino-Milano – Caratteristiche Generali




7

Viadotto Sesia: Analisi Dinamica Sperimentale

Obbiettivi e Modalità di Analisi:

• Caratterizzazione del comportamento dinamico globale

• Rumore Ambientale e Passaggio Treni - Accelerazioni

• Identificazione Dinamica mediante Analisi Modale Operativa (OMA)


Disposizione Strumentazione Misura della risposta dinamica (sez. di mezzeria):



8


Modo

#

Frequenza

(Hz)

Smorzamento

(%)

Tipo Modo

#

Frequenza

(Hz)

Smorzamento

(%)

Tipo

1 3.07 10.35 Laterale 7 10.53 2.63 Flessionale

2 3.62 2.13 Flessionale 8 11.19 2.89 Laterale

3 4.14 2.21 Flessionale 9 14.31 1.96 Torsionale

4 8.32 2.27 Torsionale 10 14.51 0.72Distorcente

Verticale

5 9.05 1.82 Torsionale 11 14.87 1.66 Laterale

6 9.94 2.05 Flessionale 12 16.73 1.18Distorcente

Verticale

Viadotto Sesia: Modi di Vibrazione Identificati



9


Mode 1 f = 3.07 Hz; = 10.35% Modo 8 f = 11.19 Hz; = 2.89%Modo 1 f = 3.07 Hz; = 10.35%

Prima Trasversale Seconda Trasversale

Viadotto Sesia: Modi Trasversali



10

Modo 2 f = 3.62 Hz; = 2.13%

Prima Flessionale “Anti – Fase”

Modo 3 f = 4.14 Hz; = 2.21%

Prima Flessionale “In – Fase”


Viadotto Sesia: Modi Verticali



11

Modo 6 f = 9.94 Hz; = 2.05 %

Seconda Flessionale “Anti – Fase”

Modo 7 f = 10.53 Hz; = 2.63 %

Seconda Flessionale “In – Fase”


Viadotto Sesia: Modi Verticali



12

Modo 4 f = 8.32 Hz; = 2.27 %

Prima Torsionale “Anti – Fase”

Modo 5 f = 9.05 Hz; = 1.82 %

Seconda Torsionale “In – Fase”


Viadotto Sesia: Modi Torsionali



13

► Comportamento dinamico;


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

A

B

C

2° span1° span

1 2 3

3° spanAccelerometer layout

MILAN

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Abutments

RFI Power station

LMS FrontendLaptop

23.60

57.14

69.60

82.06

6.93

about 50 m

TURIN

1C08Z 2C04Z 2C08XYZ 2C12Z

2A08Z

Disposizione Sensori

Sensori e Centralina

► Spettro di Traffico; ► Temperatura, Umidità;

Viadotto Sesia: Sistema di Monitoraggio a Lungo Termine



14


Viadotto Sesia: Monitoraggio Vibrazioni Ambientali

Viadotto Sesia: Monitoraggio Traffico



15


Six-month Variation of Frequency with respect to Temperature

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0 5 10 15 20 25 30

Temp [°C]

Fre

q [

Hz]

Mode 2 Mode 3

Mode 4 Mode 5

Mode 6

Frequenze modali / Temperatura

Viadotto Sesia: Monitoraggio Frequenze Modali



16


Six-month Variation of Frequency with respect to Humidity

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0 20 40 60 80 100 120

Humidity [%]

Fre

q [

Hz]

Mode 2 Mode 3

Mode 4 Mode 5

Mode 6

Frequenze modali / Umidità

Viadotto Sesia: Monitoraggio Frequenze Modali



17


Viadotto Sesia: Monitoraggio Smorzamenti Modali

Mode 2 - Flexural

Six-month Variation of Damping with respect to Temperature

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

0 5 10 15 20 25 30

Temp [°C]

Da

mp

%

Mode 2 - Flexural

Six-month Variation of Damping with respect to Humidity

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

0 20 40 60 80 100 120

Hum %

Da

mp

%

Proprietà Modali / Condizioni Ambientali:

Le frequenze proprie dei modi identificati sono risultate costanti e non dipendenti dai

valori di Temperatura ed Umidità

I valori degli smorzamenti sono risultati significativamente variabili, senza una chiara

correlazione con le condizioni ambientali



18


Viadotto Sesia: Monitoraggio Traffico

Vel [km/h] Number of Trains/day Traffic Volume [106/year]

180 2 0,53

190 37 9,72

210 16 4,20

220 1 0,26

240 9 2,37

250 15 3,94

280 37 9,72

300 30 7,88

Tot 147 38,63

Vel [km/h] Number of Trains/day Traffic Volume [106/year]

190 57 14,98

210 26 6,83

240 23 6,04

250 76 19,97

280 68 17,87

300 84 22,08

330 3 0,79

Tot 337 47,83

Number of Trains/day Traffic Volume [106/year]

484 86,46

Total Traffic

Train Type 1 + Train Type 2

Train Type 1

Mass of train = 720 t

Train Type 2

Mass of train = 528 t

Type 1 - High speed train ETR500y

Q = 7200kN L = 354.10m q = 20.3kN/m

2,35

3 9 3 2,2 2,2 3 16 3

2,05

19,55 26,25 8 x 26,25

2,35

3932,22,23163

2,05

19,5526,25

4 x 180kN 4 x 120kN10 x (4 x 120kN)

4 x 180kN4 x 120kN

Type 2 - High speed train ETR500y

Q = 5280kN L = 241.10m q = 21.9kN/m

6 x (4 x 120kN)4 x 180kN4 x 120kN

2,35

3 9 3 2,2 2,2 3 16 3

2,05

19,55 26,25 6 x 26,25

2,35

3932,22,23163

2,05

19,5526,25

4 x 180kN 4 x 120kN

Tipologia Convogli – Treni ETR500Y Spettro di Traffico

Spettro Traffico Reale Spettro Fatica Reale



19


Viadotto Sesia: Modellazione Numerica del Solo Impalcato

• Modello SHELL/3DSOLID

Componenti Modellati: Cassone Acciaio (SHELL), Soletta CLS,

Ballast (SOLID), Binario (SHELL), Traversi (TRUSS);

Vincoli: schema progettuale, molle longitudinali e trasversali.

• Modello MULTI-TRAVE BEAM/SHELL

Componenti Modellati: Cassone Acciaio (BEAM), Soletta CLS e

Ballast (SHELL), Traversi (TRUSS);

Vincoli: schema progettuale

• Modello MONO-TRAVE BEAM

Componenti Modellati: Cassone Acciaio, Soletta CLS, Ballast,

Binario (BEAM).

Vincoli: schema progettuale, molla torsionale estremità



20



Modello SHELL/3DSOLID: Influenza Campate Adiacenti mediante Molle Estremità



21

Le condizioni al Contorno della Singola Campata variano a seconda della Forma Modale Considerata

Kp

Kp 0

"Counterphase" behaviour of two adjoining spans "In phase" behaviour of two adjoining spans

stiffness of the contact zone

between two adjoining spans

k

equivalent

longitudinal stiffness

Kp 2k





22

Rigidezza Molle Estremità come

Sintonizzatore Frequenze Modali

3.62 Hz -> DKp=-63% DKs=0 %

4.09 Hz -> DKp= +600% DKs=0 %

8.32 Hz -> DKp= +600% DKs=+inf

9.05 Hz -> DKp= 0% DKs=0 %

9.94 Hz -> DKp= -63% DKs=0 %

10.53 Hz -> DKp= +600% DKs=0 %

Kp

Kp

Ks

3.40

3.50

3.60

3.70

3.80

3.90

4.00

4.10

4.20

-10

0%

-50

%

0%

50

%

10

0%

15

0%

20

0%

25

0%

Freq

uen

za [

Hz]

Variazione Parametro

8.50

9.00

9.50

10.00

10.50

11.00

-10

0%

-50

%

0%

50

%

10

0%

15

0%

20

0%

25

0%

Freq

uen

za [

Hz]

Variazione Parametro



Aggiornamento Modello

mediante Ottimizzazione

Numerica

Kp1 = 1.45 109 N/m

Ks1 = 5.36 108 N/m



23

Analisi delle proprietà modali:

• Estrazione delle frequenze e delle forme modali numeriche

• Confronto fra modelli: valori in buon accordo

• Difficoltà di stima della prima laterale (sperimentale - 3.07 Hz)



Erronea Valutazione Rigidezza

Trasversale Struttura

Modellazione Sottostruttura ed

Interazione Terreno – Fondazioni (SSI)



24


Viadotto Sesia: Modellazione Numerica Integrale

• Modellazione PILA

Componenti Modellati: Fusto CLS (BEAM), Basamento CLS (MASS);

Vincoli rigidi: interno fusto-basamento, esterno basamento-baricentro

fondazione

• Modellazione Numerica Fondazioni

Caratterizzazione Dinamica: Valutazione analitica impedenza dinamica

palificata fondazione secondo Dobry & Gazetas (1988);

Modellazione Numerica: Molla smorzata con massa per ogni GDL;

Masse - Rigidezze – Smorzamenti: Ottimizzati rispetto alla soluzione analitica

nel campo 0 – 10 Hz.

Coefficienti Molle EF di Fondazione

GDL Verticale

Andamento Analitico e Numerico



25



• Modelli MULTI-TRAVE BEAM/SHELL Integrali

Componenti Modellati: Cassone Acciaio (BEAM),

Soletta CLS e Ballast (SHELL), Traversi (TRUSS),

Pile (BEAM);

Vincoli interni: appoggi impalcato – pile secondo

schema progettuale;

Vincoli Fondazioni Pile: molle smorzate con massa.

• Modelli MONO-TRAVE BEAM Integrali

Componenti Modellati: Cassone Acciaio, Soletta

CLS, Ballast, Binario (BEAM), Pile (BEAM);

Vincoli interni: appoggi impalcato – pile secondo

schema progettuale (escluso GDL torsionale);

Vincoli Fondazioni Pile: molle smorzate con massa.

Vincoli Esterni: molle torsionali su estremità

impalcato

1 CAMPATA 3 CAMPATE

1 CAMPATA

3 CAMPATE

7 CAMPATE



26

3.14 Hz 3.38 Hz 3.44 Hz


Modelli Integrali: Caratteristiche Dinamiche

Modelli Multi – Campata: “Famiglie” di modi

propri di vibrazione caratterizzate da frequenze

vicine e forme modali dello stesso tipo

Risultati Omogenei fra i Modelli a più Campate

Stima della prima laterale prossima ai dati

sperimentali




27

Analisi con Spettro di Risposta Elastica (Ordinanza 3274 – zona 2 – suolo tipo B)

Viadotto Sesia: Valutazione Azione Sismica


Taglio sulle Pile

• Modelli del solo Impalcato: Valori Omogenei

• Modelli Integrali: Valori Omogenei

• Modelli Integrali Multi - Campata: Variabilità

dell’Azione lungo l’asse del Viadotto

Modelli del solo

Impalcato Modelli Integrali Mono-Campata

Modelli Integrali Multi-Campata

Taglio Sismico [kN]

3D MLT MoT MLT MoT MLT 3

Campate MoT 3

Campate MoT 7

Campate

Appoggio A 3888 3351 4499 5109 5949 --- --- ---

Appoggio B 4328 4742 2907 5815 5958 --- --- ---

Totale 8217 8093 7406 10924 11907 9487 9982 11299

Distribuzione del Taglio Sismico sulle Pile

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

0 50 100 150 200 250 300 350

Posizione Pila [m]

Tag

lio

Sis

mic

o [

kN

]

Modello Mono-Trave 7 Campate

Modello Mono-Trave 3 Campate

Modello Multi-Trave 3 Campate

Modello Mono-Trave 1 Campata

Modello Multi-Trave 1 Campata

Modello Mono-Trave Impalcato

Modello Multi-Trave Impalcato

Modello 3D Completo Impalcato

Effetto “Viadotto”Tecnica Modellazione / Azione Sismica:

La Tecnica di Modellazione delle Rigidezze

di Sottostrutture / Fondazioni può influire in

modo significativo;

La Rappresentazione di più Campate

consente di cogliere l’Effetto Viadotto

Aggiornamento Modelli con Risultati

Sperimentali: Approccio Ottimale



28

Valutazione dell’Influenza delle Capacità di Smorzamento

delle Fondazioni sulle Azioni Sismiche



Analisi con Accelerogrammi Spettro-Compatibili

• N° 3 Accelerogrammi in Direzione Trasversale all’Asse viadotto

• Modello MULTI-TRAVE BEAM/SHELL 3 Campate



Simulated Earthquake n° 1

-12000

-10000

-8000

-6000

-4000

-2000

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Time [s]

Se

ism

ic F

orc

e [

kN

]

29

- SENZA SMORZAMENTO -




-12000

-10000

-8000

-6000

-4000

-2000

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Time [s]

Se

ism

ic F

orc

e [

kN

]

TAGLIO PILE CENTRALI

- CON SMORZAMENTO -

con smorzamento senza smorzamento

Vmax [kN] Vmax [kN] D [%]

Accelerogramma n°1 5897 11808 50



Taglio Pile Centrali

Le Azioni Sismiche sulle Pile

sono Fortemente Influenzate

dalla Capacità di Impedenza

delle Fondazioni



con smorzamento senza smorzamento

E [MJ] E [MJ]

Energia Sisma 5438660 5952240

Energia Smorzamento Strutturale 2140620 5951918

Energia Smorzamento Fondazioni 3298020 ---







Acc

ele

rogr

amm

a n

°1

Ripartizione Energia Sismica

Acc

ele

rogr

amm

a n

°2A

cce

lero

gram

ma

n°2


0

1

2

3

4

5

6

7

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Time [s]

En

erg

y [

MJ

]

Earthquake

Energy

Concrete Viscous Energy

Mechanical Energy


0

1

2

3

4

5

6

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Time [s]

En

erg

y [

MJ

]

Earthquake

Energy

Soil Viscous Energy

Concrete Viscous Energy

Mechanical Energy

30

- SENZA SMORZAMENTO -



RIPARTIZIONE ENERGIA SISMICA

- CON SMORZAMENTO -

La Dissipazione dell’Energia Sismica attraverso

le Fondazioni è Significativa



31

PONTI FERROVIARI IN ACCIAIO

Caso Studio: Ponte sul Panaro – Linea Bologna-Padova


L’obiettivo principale dello studio consiste nella valutazione dei possibili fenomeni di danneggiamento a

fatica dell’opera indotti dal traffico reale tenendo in conto dell’interazione dinamica treno-struttura e dei

fenomeni di distorsione/vibrazione imposta.

BOLOGNA PIACENZA



32

Progetto di ricerca Europeo FADLESS(Fatigue damage control and assessment for railways bridges)


Ponte sul Panaro – Linea Bologna-Padova – Caratteristiche Generali

Controvento Inferiore

Controvento Superiore

Travi Composte Saldate - Nodi Chiodati



33

Ponte sul Panaro: Analisi Dinamica Sperimentale


• Identificazione Dinamica mediante Analisi Modale Operativa (OMA)

• Analisi Globale e Locale


BOLOGNAPIACENZA

se

ctio

n A

5

X

Z

Y

se

ctio

n A

10

se

ctio

n A

9

se

ctio

n A

7

se

ctio

n A

6

se

ctio

n A

4

se

ctio

n A

3

se

ctio

n A

2

se

ctio

n A

1

se

ctio

n A

9

se

ctio

n A

6

se

ctio

n A

8

se

ctio

n A

10

se

ctio

n B

B

se

ctio

n A

4

se

ctio

n A

3

se

ctio

n A

2

se

ctio

n A

1

se

ctio

n A

A

R RR

Test Layout

Vertical

Longitudinal

Transverse

Accelerometers

Reference

Sections

Plan View of Test Layout

Z

X

LOCAL TESTS ON

TRACK BRACING CROSS GIRDER

Sensor Positioning

Vertical and Longitudinal

Accelerometers

Analisi Globale – Configurazione di Prova Analisi Locale – Configurazione di Prova



34


Mode n° Frequency [Hz] Mode

1 1,77 Lateral

2 3,65 Torsional

3 3,68 Vertical (Flexural)

4 4,08 Lateral

5 6,86 Distorsional

6 10,93 Torsional


Identified Modes

1.77 Hz Lateral 3.65 Hz Torsional 3.68 Hz Vertical (Flexural)

Ponte sul Panaro: Modi di Vibrazione Identificati

Modellazione EF ed Aggiornamento

Numerico in fase di Realizzazione

Modi Globali

Mode n° Frequency [Hz] Mode


2 44,18 Lateral


Identified Modes

Modi Locali

15.65 Vertical (Flexural) 44.18 Hz Lateral



35


Ponte sul Panaro: Analisi Estensimetrica e di Spostamento

Z

X

LOCAL TESTS ON

TRACK BRACING CROSS GIRDER

Plan View of Test Layout Strain Gauce Positioning

Sleeper

Supporting Plate

Strain Gauges

Parallel to Cross Beam Axis

Strain Gauges Normal to

Sleeper Supporting Plates


• Valutazione Deformazioni al passaggio Treni

• Valutazione Spostamenti Appoggi al passaggio Treni

Test Layout Sensor Positioning

X

Y

Z

END SUPPORTS

e

Longitudinal Displacement

Transducer

Spostamenti AppoggiEstensimetria



36

Ponte sul Panaro: Analisi Estensimetrica e di Spostamento


Estensimetria

Examples of Recorded Strains at Midspan on Lower Flange

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

me

Time

Channel 6

Channel 6

Examples of Recorded Strains on Sleeper Supporting Plate

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

me

Time

Channel 10

Channel 10

236.00 255.00s

-3.60

0.20

Rea

l

mm

0.00

1.00

Rea

l

F Time AAb

F Time AAa

1212.00 1223.00s

-2.80

0.20

Rea

l

mm

0.00

1.00

Rea

l

F Time AAa

F Time AAb

Spostamento Appoggi

Examples of Elaborated Stress on Sleeper Supporting Plate

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12MP

a

Time

Channel 10

Channel 10



Alterazioni nella

Risposta Strutturale

37

STRUTTURE METALLICHE INDUSTRIALI

Caso Studio: Strutture Metalliche Stabilimento ILVA - Taranto

Strutture Metalliche Industriali

• Carichi Esercizio Prossimi a quelli Massimi

• Numero Elevato di Cicli: Fatica

• Presenza di Agenti Chimici: Ambiente Corrosivo


L’obiettivo principale dello studio consiste nell’analisi e sviluppo di sistemi permanenti di monitoraggio

dinamico con la capacità di rilevare automaticamente eventuali alterazioni della risposta strutturale –

sistema Early Warning nei confronti dei danneggiamenti e collassi strutturali.



38


ILVA Taranto: Metodologia

Fase 1

• Selezione dei Casi Studio

• Analisi Sperimentale e misura delle azioni

• Identificazione Strutturale

• Sviluppo ed Updating di Modelli Numerici EF

Fase 2

• Modellazione delle Azioni di Esercizio

• Analisi della Sicurezza Strutturale

• Identificazione dei Parametri Dinamici di Riferimento

• Sviluppo dei Sistemi di Monitoraggio con Capacità Early-Warning

Lo sviluppo dei sistemi di monitoraggio dinamico richiede una conoscenza approfondita del

comportamento in fase esercizio delle strutture e l’identificazione dei parametri di

riferimento per il controllo delle prestazioni.

COMPLETATO

IN ELABORAZIONE



39


ILVA Taranto: Casi Studio

Via di Corsa Acciaieria 2

Prove Dinamiche ed Estensimetriche

• Identificazione Modi Propri di Vibrazione

• Valutazione Condizione Attuale di Esercizio

• Valutazioni Azioni Carroponti

• Modellazione EF ed Aggiornamento Numerico

Modello C - Modo 1 laterale 2.56 Hz

Modo 1 laterale 2.68 Hz

Modello C - Modo 2 torsionale 4.48 Hz

Modo 2 torsionale 4.23 Hz

Modo Sperimentale

Modo Numerico

Passaggio carroponte 1 [500t] con carico ghisa

-18

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

330 335 340 345 350 355 360 365

Tempo [s]

Ten

sio

ne V

ert

icale

[M

pa]

Sezione B7 - posizione h

Tensioni Verticali Anima

../../../Michele/relazione ilva/Video_TestLab/ACC2/Modo 2 - 2.6803Hz.avi



40



Macchina Bivalente BF2

Modo Sperimentale

Modello Numerico

Frequenze Proprie Funi

Prove Dinamiche



• Valutazione Frequenze Funi - Tiro

• Modellazione EF ed Aggiornamento NumericoBRACCIO

Configurazione 1 (braccio diritto)

Configurazione 2 (braccio abbassato di 10°)

Configurazione 3 (braccio sollevato di 5°)

0.00 20.00Linear

Hz

0.00

1.30e-3

Ampl

itude

g

1.73 3.43 5.25 8.817.01 12.46 14.60 16.61 18.7110.64

Spectrum Cavi 5-6-7-8:-Y

0.00 20.00Linear

Hz

0.00 20.00Hz

-180.00

180.00

Phas

e

°

1.73 3.43 5.25 8.817.01 12.46 14.60 16.61 18.7110.64



41



Ponti Nastro

Modo Sperimentale

Modello Numerico0.00 26.00Linear

Hz

1.00e-9

100e-6

Logg2

2.05 3.19 5.764.21 6.84

AutoPow er B5b:+Y

Configurazione 1-1

0.00 26.00Linear

Hz

0 2610 202 4 6 8 12 14 16 18 22 24

Hz

10.0e-15

1.00e-9

Logg2

2.05 3.19 5.764.21 6.84

AutoPow er B5b:+Y

AutoPow er B5b:+Y

Configurazioni 2-1 e 2-2

Nastro fermo

Nastro Attivo

Prove Dinamiche



• Valutazione Azione Dinamica Nastri

• Modellazione EF ed Aggiornamento Numerico



42


ILVA Taranto: Programma Fase 2

• Modellazione delle Azioni di Esercizio;

Valutazione Spettri di Fatica Via di Corsa;

Studio degli Effetti Dinamici di Interazione Nastro-Struttura.

Supporto fisso

Ponte nastro

Supporto mobile

Contrappeso

Nastro (ritorno)

Nastro (andata)

• Analisi della Sicurezza dei Casi Studio;

• Identificazione dei Parametri Dinamici di Riferimento attraverso lo studio di

scenari di danneggiamento;

• Sviluppo dei Sistemi di Monitoraggio con Capacità Early-Warning.



43

CONCLUSIONI

Analisi Dinamica Sperimentale

► Analisi Modale Operativa – Forzanti Ambientali

► Chiara Identificazione dei Modi di Vibrazione (Frequenze e Forme Modali)

► Identificazione delle Condizioni di Esercizio Effettive della Struttura

► Base per lo Sviluppo di Sistemi di Monitoraggio

Monitoraggio Permanente

► Valutazione in Tempo Reale dei Parametri Dinamici e delle Condizioni di Esercizio

► Controllo delle Condizioni Ambientali

► Monitoraggio del Traffico Reale (Ponti) e dei Carichi di Esercizio (Strutture Industriali)

► Algoritmi di Identificazione del Danno



44

GRAZIE PER L’ATTENZIONE

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