Sull'interazione tra dissipazione interna ed aggiunta in una struttura intelaiata

Nowadays, innovative approaches to protect buildings from seismic need to be developed in response to more and more complex and daring architectural projects. Viscous dampers stand out among these approaches. They are cylinder/piston devices in which the lamination of a fluid inside an hydraulic circuit allows to dissipate energy. The usage of these devices lacks of a solid normative base to which it is possible to refer, especially with regards to the behaviour of these devices when structures to protect adopt a non-linear behaviour. For this reason, the research performed in this Master Degree Thesis investigated the interaction between the inherent, non-linear, dissipation and the one generated by the usage of viscous dampers. In particular, in order to have a clearer understanding, the seismic behaviour of structures equipped with viscous dampers is studied, initially, using a 1 degree of freedom approach. Then, a frame having more degrees of freedoms is considered, adding, thus, the variables of viscous damper position and distribution of the non-linearity within the structure. Successively, criteria for optimal design of viscous dampers within the frame will be studied and different plastic hinges distributions will be compared. Finally, all the results obtained will be validated in the design and verification of a complex frame, both from the point of view of efficiency and from the one of economic feasibility.

Oggigiorno, progetti architettonici sempre più complessi ed audaci rendono necessario lo sviluppo di approcci innovativi per la protezione sismica degli edifici. Tra questi spiccano i dissipatori viscosi che sono dispositivi cilindro/pistone in cui la laminazione di un fuido attraverso un circuito idraulico permette la dissipazione di energia. L'utilizzo di questi dispositivi non ha ancora una base normativa solida a cui poter fare riferimento, soprattutto per quanto riguarda il comportamento di questi dispositivi quando la struttura da proteggere ha un comportamento non lineare. Per questo motivo, il lavoro svolto in questa tesi di laurea magistrale ha indagato l'interazione tra le risorse di smorzamento interne, non lineari, proprie della struttura e lo smorzamento generato da i dissipatori viscosi. In particolare, al fine di una più chiara comprensione dei punti chiave del problema, il comportamento sismico di strutture dotate di dissipatori viscosi viene studiato inizialmente utilizzando un approccio ad 1 grado di libertà. In seguito si è considerato un telaio con più gradi di libertà, aggiungendo, quindi, le variabili di posizionamento dei dissipatori e delle non linearità all'interno della struttura. Si studieranno poi dei criteri di ottimizzazione del posizionamento dei dissipatori all'interno del telaio e si confronteranno differenti distribuzioni delle non linearità. Infine, tutti i risultati appresi verranno validati, sia dal punto di vista dell'efficienza sia da quello della fattiblità economica, nel dimensionamento e verifica di un telaio complesso.