Earthquale vulnerability assessment of a masonry monument including soil-foundation-structure interaction

The following dissertation analyses the structural behaviour of a masonry monument during an earthquake, taking into consideration the relation between soil, foundation and structure. The case study is Hagia Sophia Church in Thessaloniki, Greece. The aim of the thesis is to obtain a clear view of the answers of the structure to the applied earthquake, through a linear analysis of the constructed model. Two different models have been used to highlight the influence of a flexible base on the results, that appear to be more reliable respect to a fixed base case. Starting from a modal analysis and then picturing the stresses distribution, the weaknesses of the building have been found out. To avoid the expected damages, a strengthening solution based on micropiles is proposed. Therefore an analysis with the new characteristics of the building, once the micropiles are applied, is carried out to show how effective this technique is on the case study.

La seguente trattazione analizza il comportamento strutturale di un monumento in muratura durante un terremoto, tenendo in considerazione la relazione tra suolo, fondazione e struttura. Il caso studiato è la Chiesa di Hagia Sophia a Thessaloniki, in Grecia. Lo scopo del lavoro è ottenere una immagine chiara della risposta della struttura all’imposizione di un sisma, attraverso una analisi lineari del modello costruito. Sono stati utilizzati due differenti modelli per sottolineare l’influenza di una base flessibile sui risultati, che appaiono maggiormente affidabili rispetto ad un caso con base fissa. Partendo da una analisi modale e analizzando la distribuzione degli sforzi, sono stati identificati i punti deboli dell’edificio. Una soluzione di rinforzo strutturale, basata su micropali, viene quindi proposta con l’obiettivo di ridurre i danni previsti. In conclusione, viene effettuata una analisi con il modello modificato tenendo conto dell’effetto benefico dei micropali, mostrando così quanto questa tecnica sia efficace per il caso studiato.