Structural health monitoring of concrete dams : a review and a case study

This thesis provides a literature review on the subject of Structural Health Monitoring (SHM) of existing concrete dams, with particular focus on the diagnosis of the behaviour of natural and artificial joints. Monitoring devices are introduced together with their basic principles and concepts. A case study is presented, in which a transient thermal analysis and a linear elastic static analysis of an arch-gravity dam with a large natural joint on the downstream face are performed. The simulation of this structural response aims to evidence the influence on measurable quantities of the presence and of the possible propagation of fractures in the dam subjected to the natural seasonal loading.

Questo lavoro di tesi fornisce una panoramica sulla letteratura presente in campo di monitoraggio strutturale di dighe in calcestruzzo, con particolare attenzione alla diagnosi del comportamento dei giunti naturali e artificiali. Oltre agli strumenti di monitoraggio e ai loro principi di funzionamento si presenta un caso studio, relativo ad una diga ad arco gravità con un vasto giunto naturale sulla facciata di valle. Il comportamento di questa struttura è simulato mediante analisi termica e strutturale statica, nell’ipotesi di comportamento elastico lineare del materiale. L’obiettivo di questa analisi è quello di evidenziare gli effetti della propagazione di una frattura sugli spostamenti indotti sulla diga dalle variazioni stagionali delle condizioni di esercizio.