Effetti dell'interazione suolo-struttura in sistemi isolati a dissipazione isteretica modellati con linearizzazione equivalente

The present work focuses on the study of seismic isolation systems, which are currently one of the most effective techniques for protection and retrofit structures against earthquakes. Besides an introduction on the objectives and the various types of such devices, a first purpose of the thesis is to highlight the effectiveness of isolation systems than traditional fixed-base, by comparing simple systems characterized by one and multiple degrees of freedom. Being the isolators typically nonlinear, a study was conducted on various types of equivalent linearization methods, that allow a simplified approach to design. The aim is to highlight the effectiveness and limitations of them using a direct comparison, both theoretical and practical, in relation also to the real characteristics of isolators. In doing that, the interaction between soil and structure was taken into consideration, in order to observe how the response changes at different soil deformability and at different seismic excitation, first considered by harmonic type and then stochastic.

Il presente elaborato di tesi si concentra sullo studio dei sistemi di isolamento sismico, che costituiscono attualmente una delle tecniche più efficaci per la protezione e l’adeguamento delle strutture nei confronti dei terremoti. Oltre ad un’introduzione sugli obiettivi e sulle varie tipologie presenti in commercio di tali dispositivi, un primo scopo della tesi è quello di evidenziare l’efficacia dei sistemi dotati di isolamento, rispetto a quelli tradizionali a base fissa, mediante il confronto tra semplici sistemi a uno e a più gradi di libertà. Essendo gli isolatori tipicamente non lineari, è stato condotto poi uno studio sulle varie tipologie di linearizzazioni equivalenti, che consentono un approccio semplificato per la progettazione degli stessi. Lo scopo è quello di evidenziare l’efficacia e le limitazioni di tali metodi mediante un confronto diretto, sia teorico che applicativo, in relazione anche alle reali caratteristiche degli isolatori. Nel fare ciò si è tenuta in considerazione anche l’interazione tra suolo e struttura, per osservare come cambia la risposta al variare della deformabilità del terreno e al variare dell’eccitazione sismica, prima considerata di tipo armonico e poi di tipo stocastico.