Analisi numeriche del comportamento meccanico di fondazioni superficiali sottoposte a percorsi di carico generalizzati

In questo lavoro di tesi è proposto un metodo di analisi del comportamento meccanico di fondazioni superficiali soggette a carichi direttamente applicati in fondazione e a variazioni di condizioni al contorno di tipo meccanico e idraulico. Il problema è affrontato mediante l’approccio del macroelemento che permette di simulare in maniera efficace la risposta globale del sistema fondazione-terreno con oneri computazionali modesti, tenendo adeguatamente in conto la non linearità e l’irreversibilità del comportamento meccanico del materiale. Il sistema considerato è costituito da una fondazione rigida e scabra posta su uno strato di terreno omogeneo e incoerente. Si assume che il sistema sia in condizioni perfettamente drenate e il problema sia simmetrico rispetto alla verticale centrale della fondazione. La risposta globale del sistema è indagata mediante analisi agli elementi finiti. Il passaggio di scala insito nell’approccio del macroelemento è effettuato tramite delle variabili di sforzo e deformazioni generalizzate, opportunamente introdotte, definiscono uno spazio tridimensionale dove risulta possibile rappresentare i percorsi subiti dal sistema. Per la definizione di una legge costitutiva che lega le variabili generalizzate, si è ricercata la forma ed espressione della superficie di rottura, della superficie di snervamento e del potenziale plastico. Infine, sono stati proposti degli esempi di come il metodo possa essere applicato per affrontare alcuni problemi geotecnici standard di interazione fondazione-terreno.