Riassunto analitico
Il comportamento dinamico e sismico delle fondazioni profonde è stato studiato da diversi autori. Nonostante siano molti i progressi fatti in questo settore, alcuni aspetti restano ancora poco indagati. In particolare, la presenza di una zattera approfondita può far aumentare, in alcuni casi, in modo significativo la rigidezza traslazionale e rotazionale dell’intero sistema fondazione-terreno in campo dinamico e può modificarne in maniera rilevante la risposta cinematica.
In questo lavoro di tesi, ci si propone di studiare l’ effetto dell’ approfondimento della zattera nella risposta dinamica delle fondazioni monopalo. A tal scopo sono stati sviluppati modelli tridimensionali agli elementi finiti del sistema terreno-fondazione; in particolare il terreno è stato modellato con elementi solidi viscoelastici lineari, il palo con elementi di trave di Eulero-Bernoulli ed il plinto come elemento avente infinita rigidezza. In tutti i modelli è stato assunto che vi sia perfetta aderenza all’interfaccia palo-terreno e plinto-terreno, mentre il collegamento tra il plinto di fondazione e la testa del palo è stato definito attraverso un vincolo di tipo cinematico.
Le analisi sono state condotte nel dominio delle frequenze considerando tre diversi tipi di deposito indefinito omogeneo, due diverse inclinazioni del palo rispetto alla verticale e diversi approfondimenti e dimensioni della zattera in testa al palo. In tutti i modelli si sono considerati pali di egual sezione e lunghezza con densità e modulo elastico costante con la profondità.
I risultati ottenuti dalle analisi sono stati confrontati, in termini di impedenze e funzioni di risposta cinematica, con dati disponibili in letteratura con l’obiettivo di validare i modelli creati. Sono state inoltre confrontate le diverse risposte al variare dell’approfondimento e della dimensione dela zattera con l’obiettivo di mettere in risalto i diversi comportamenti dinamici dei sistemi studiati.
Le analisi mostrano come la rigidezza dinamica e la risposta cinematica del sistema terreno-fondazione siano fortemente modificate dalla presenza di una zattera approfondita nel terreno. Dai risultati ottenuti è stato inoltre possibile dimostrare che non è corretto tener conto della presenza della zattera nelle analisi di interazione terreno-fondazione attuando la semplice sovrapposizione delle impedenze delle due sistemi separati: palo-terreno e plinto-terreno. Tale approccio semplificato si è infatti dimostrato da un lato a svantaggio di sicurezza in quanto conduce ad una sovrastima della rigidezza dinamica dell’intero sistema di fondazione e dall’altro non veritiero nel cogliere il moto al livello della zattera e dunque la risposta cinematica del sistema.
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