Il martellamento strutturale di edifici con diversa rigidezza : il caso di Palazzotto Borbonico a Napoli

During last century, many of considerable earthquakes shook the Italian population, causing a large number of victims and showing a deep weakness of the structures to resist at this type of excitation. In order to protect human lives, leading authorities develops a more refined seismic regulations that nowadays are constantly developing and evolving. One of the main problem, shown by numerous experimental evidences worldwide, concern the structural pounding between adjacent buildings which is highly destructive phenomenon that if neglected in the project of the structures can cause the complete structural collapse of the involved buildings. Nowadays,with the progress of the tools and resources available, the role of the structural engineer is to correctly predict the additional forces generated during this phenomenon, through proper numerical simulation, and take them into account in the process of project design. This thesis considers an important practical case study that stands out the phenomenon, that is the case of Palazzotto Borbonico di Capodimonte in Naples, where the spontaneous separation joints formed between the two structures shows that the difference in the stifness of the buildings produces out of phase displacements and the structures tends to separate spontaneously. For this reason the structural analysis are carried out in a future perspective of a separation of them, investigating parametrically the effects that forces generated by the impact produces on the considered structures. Is developed a global numerical model of the structure, able to take into account the non-linear phenomenon arising during the collision of the structures, after which two different type of analysis, performed on tridimensional frames, are considered: linear dynamic analysis, with response spectrum and time history analysis, allows to define the correct separation distance to be design to avoid the pounding phenomenon, the non linear ones are made parametrically varying the Gap distance and the stiffness of the links, in order to have a complete picture of case studies that allows to investigate the effects of contact between structures.

Durante l'ultimo secolo numerosi eventi sismici di notevole magnitudo hanno sconvolto la popolazione italiana causando un grande numero di vittime e mostrando una debolezza delle strutture a resistere a questo tipo di sollecitazione naturale. La necessità di salvaguardia delle vite umane ha spinto le principali autorità alla definizione di una normativa in materia simica, che ancora oggi è in continuo sviluppo ed in fase di evoluzione. Uno dei principali problemi, mostrato da numerose evidenze sperimentali a livello mondiale, riguarda il fenomeno del martellamento, fenomeno altamente distruttivo che se trascurato può provocare il completo collasso strutturale dei complessi coinvolti. Compito dell'ingegnere progettista oggigiorno, con il progredire degli strumenti e delle risorse disponibili, è quello di prevedere correttamente le forze aggiuntive che si generano durante il fenomeno, tramite una corretta modellazione numerica, e di tenerne conto in fase di progettazione dell'opera. L'elaborato considera un caso emblematico di studio, che risalta al massimo il fenomeno, ovvero il caso di Palazzotto Borbonico di Capodimonte a Napoli, dove il giunto di separazione spontaneo indica che la differente rigidezza delle strutture causa spostamenti in opposizione di fase tra le stesse, le quali tendono a separarsi in modo spontaneo. Le analisi vengono svolte in una prospettiva futura di separazione delle strutture, investigando in modo parametrico gli effetti che le forze generate dall'impatto producono sulle strutture considerate. Viene sviluppato un modello numerico globale della struttura, in cui si possa tenere conto degli effetti non lineari generati dallo scontro degli edifici. Successivamente vengono condotte le analisi dinamiche: le analisi lineari permettono di definire la corretta distanza di separazione da adottare, quelle non lineari vengono invece svolte in modo parametrico su telai tridimensionali variando la distanza di separazione e la rigidezza del collegamento, con lo scopo di avere un quadro di casistiche completo in grado di investigare gli effetti del contatto tra le strutture.