Analysis and design of an unsupported SFT in the Messina strait under static, seismic and seaquake actions

The objective of this thesis is the analysis of a submerged floating tunnel without intermediate supports as a possible solution for the Messina Strait crossing. After a general introduction of the topic in which the main design aspects are described, the specific problem of the thesis is introduced. A parametric analysis is performed on an ideal SFT and a first solution for the tunnel is analysed under static vertical loads. Two additional SFT solutions are proposed and analysed. The maximum feasible length for different cross-sections is determined. The response spectra for the seismic analysis are determined. The problem of the multiple-support excitation is introduced and the stochastic modelling of the ground motion is described. Moreover, seaquake actions are computed by means of Hamamoto transfer functions. Seismic modal and time-history analyses are performed for the SFT solutions. The results are compared and discussed.

L’obiettivo di questa tesi è l’analisi di un tunnel sommerso galleggiante senza supporti intermedi come possibile soluzione per l’attraversamento dello stretto di Messina. Dopo un’introduzione generale dell’argomento, in cui vengono descritti i principali problemi progettuali, viene introdotto il problema specifico della tesi. Viene eseguita un’analisi parametrica su un SFT ideale. Inoltre, viene analizzata sotto carichi statici verticali una prima soluzione per il SFT. Sono proposte ed analizzate altre due ulteriori soluzioni. La lunghezza massima ammissibile viene determinata per varie sezioni del tunnel. Vengono individuati gli spettri di risposta da usare per le analisi sismiche. Viene introdotto il problema dell’eccitazione multipla ai supporti e viene descritto un modello stocastico per il movimento del suolo. Inoltre, le azioni del maremoto vengono calcolate attraverso le funzioni di trasferimento di Hamamoto. Si eseguono analisi sismiche modali e di storia temporale per le diverse soluzioni del SFT. I risultati sono infine confrontati e discussi.