Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2020/2021
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Tipo di attività: 
Opzionale
Corso di afferenza: 
Corso di Corso di Laurea Magistrale in INGEGNERIA CIVILE E PER LA TUTELA DELL'AMBIENTE COSTIERO
Sede: 
Napoli
Settore disciplinare: 
GEOTECNICA (ICAR/07)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
9
Anno di corso: 
1
Docenti: 
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
72

Obiettivi

Il corso, in generale, si pone l'obiettivo di presentare agli studenti i concetti di base, le teorie e le procedure di analisi più diffuse dell'Ingegneria Geotecnica sismica.
E' prevista una parte introduttiva sullo studio dei segnali e dei sistemi oscillanti, ad uno o più gradi di libertà. La parte centrale del corso è dedicata ai seguenti argomenti: la caratterizzazione dinamica dei terreni, la modellazione dei terreni in campo ciclico e non lineare, la propagazione delle onde nel sottosuolo, l’amplificazione sismica locale, la dinamica delle fondazioni. Nella parte finale è previsto l'insegnamento di un modulo di Dinamica delle Fondazioni, con l'obiettivo di fornire agli studenti gli strumenti necessari per tenere conto di fattori solitamente trascurati nell'approccio di progetto classico che viene appreso in altre discipline quali: 1) la modifica del segnale sismico dovuto all'interazione cinematica fondazione-terreno; 2) l’influenza della deformabilità e della capacità dissipativa del sistema fondazione-terreno sulla risposta inerziale della struttura. L'evidenza teorica e sperimentale, nonché recenti applicazioni a numerosi casi di studio, mostrano come la considerazione di tali fattori, di competenza precipua dell’ingegneria geotecnica, sia irrinunciabile ai fini della corretta previsione delle risposta sismica di un edificio, e dunque della corretta allocazione delle risorse (quasi sempre limitate) destinate alla mitigazione del rischio sismico per il patrimonio costruito.
Nel dettaglio, il corso si propone di trasmettere allo studente le seguenti abilità e conoscenze:
1. CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE:
- conoscenze sulla teoria dei segnali e sui sistemi oscillanti;
- conoscenze sul comportamento dei terreni in condizioni cicliche e dinamiche;
- conoscenze sugli effetti di amplificazione sismica locale;
- acquisire sensibilità sull’importanza dell’interazione dinamica terreno-fondazione nell’analisi di vulnerabilità sismica degli edifici esistente;
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
- capacità di integrare le conoscenze di geotecnica sismica con quelle di ingegneria strutturale;
- capacità di sviluppare autonomamente programmi per lo studio dei sistemi oscillanti e per l’analisi della propagazione delle onde sismiche nel sottosuolo;
- applicare metodi e procedure di analisi avanzati nell’analisi di vulnerabilità sismica del costruito;
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
- Valutare la correttezza dei risultati di indagini in sito e di laboratorio finalizzate alla caratterizzazione dinamica dei terreni;
- Avere contezza dell’importanza degli aspetti geotecnici nell’ambito di strategie di gestione del rischio sismico;
- Avere contezza del livello di approssimazione delle metodologie classiche di analisi del rischio sismico fondate sull’approccio convenzionale;
4. ABILITA' COMUNICATIVE:
- collaborare all’interno di un gruppo di lavoro, definendo obiettivi, attività, strumenti
- presentare e articolare in forma scritta e orale un elaborato di gruppo.
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO:
- riflettere sulle conoscenze e capacità del proprio percorso formativo collaborare all’interno di un gruppo di lavoro sulla valutazione del rischio sismico del patrimonio costruito, definendo - per la parte che riguarda gli aspetti geotecnici - strumenti di indagini, metodi di analisi, nonché le modalità di rappresentazione dei risultati delle analisi svolte;
- individuare possibilità di sviluppo ulteriore di conoscenze, abilità e competenze.

Prerequisiti

Non sono necessarie le conoscenze di altri esami del Corso di laurea Magistrale.

Contenuti

Si tratta di una disciplina molto vasta, che, in molti aspetti, si sovrappone alla sismologia, alla geologia, all'ingegneria strutturale, all'analisi del rischio e ad altre discipline. Il corso si sofferma sugli armenti centrali della disciplina, che si possono così suddividere:
1. Elementi di sismologia (4 ore);
2. Analisi dei segnali (8 ore);
3. Dinamica dei sistemi discreti (8 ore);
4. Propagazione delle onde sismiche nel sottosuolo (12 ore);
5. Caratterizzazione dinamica dei terreni e modelli di comportamento in presenza di carichi ciclici e dinamici (12 ore);
6. Analisi di Risposta Sismica Locale (12 ore);
7. Dinamica delle fondazioni (16 ore).

Metodi didattici

Il corso prevede lo svolgimento di lezioni di teoria per 60 ore e di esercitazioni per le rimanenti di 12 ore. Le esercitazioni prevedono la messa a punto di codici di calcolo in linguaggio MATLAB per la trattazione dei seguenti argomenti: analisi dei segnali, dinamica dello SDOF, prove dinamiche di laboratorio, analisi risposta sismica locale, analisi dello SDOF su fondazione deformabile. Lo studente, sotto la guida del docente, è tenuto allo svolgimento di elaborati di sintesi sull'analisi di problemi simili a quelli trattati durante le esercitazioni, mediante l'applicazione dei codici di calcolo sviluppati in aula.

Verifica dell'apprendimento

L'esame si svolge per via orale e prevede una discussione sulle esercitazioni e una discussione sugli aspetti teorici e di calcolo trattati durante il corso di insegnamento. Lo studente deve dimostrare la piena padronanza degli strumenti utilizzati per svolgere le esercitazioni e saper giustificare la scelta dei metodi di analisi adottati. Deve inoltre dimostrare di aver compreso gli aspetti formali, teorici e pratici contenuti nelle procedure di analisi insegnate.

Testi

Steven L. Kramer: "Geotechnical Earthquake Engineering" Ed. Prentice Hall, NJ.
Giuseppe Lanzo, Francesco Silvestri: "Analisi di Risposta sismica locale" Ed. Hevelius, Benevento.
Richart, Hall, Woods: "Vibrations of Soils and Foundations". Prentice Hall, NJ.
K. Ishihara: "Soil Behaviour in Earthquake Geotechnics", Clarendon Press.

Altre informazioni

Mutuazioni

  • Corso di studi in INGEGNERIA CIVILE E PER LA TUTELA DELL'AMBIENTE COSTIERO - Percorso formativo in Tutela dell'Ambiente Costiero