Numerical and experimental seismic vulnerability assessment of the Sordo viaduct

The seismic vulnerability analysis of existing bridges is currently a topic of great importance, following the recent earthquakes occurred in Italy. The road infrastructures, characterized by structural schemes with a low degree of redundancy and mostly designed through technical standards without anti-seismic prescriptions, can experience considerable damage and, in the worst case, even reach collapse following high levels of seismic intensity. In the field of numerical analysis, the growth of computational power linked to computer processing has allowed to achieve analysis methods that are characterized at the same time by accuracy and complexity. We have therefore gradually moved from the simplicity of linear static analysis to the complexity and accuracy of non-linear dynamic ones, representative of the influence of the variable nature of the seismic action on the structural response in terms of displacements, deformations and internal forces. At an experimental level, as regards the non-linear dynamic tests on bridges and viaducts, the information is still rather limited, as a limited number of tests of this type have been carried out on them. The current thesis aims to deepen the numerical and experimental field of the seismic vulnerability analysis of bridges, through the analysis of a particular viaduct located along the Catania roadway, the Viadotto Sordo.

L’analisi di vulnerabilità sismica dei ponti esistenti è attualmente argomento di grande importanza, alla luce dei recenti terremoti che hanno colpito il Paese. Le infrastrutture viarie, caratterizzate da schemi strutturali con uno scarso grado di iperstaticità e progettati per la maggior parte attraverso norme tecniche prive di prescrizioni antisismiche, possono subire notevoli danneggiamenti, e nel peggiore dei casi raggiungere anche il collasso a seguito di forti livelli di intensità sismica. Nel campo delle analisi numeriche, la crescita del potere computazionale legato all’elaborazione informatica ha reso possibile un percorso per il raggiungimento di metodi di analisi che siano caratterizzati allo stesso tempo da accuratezza e complessità. Si è dunque gradualmente passati dalla semplicità delle analisi statiche lineari alla complessità e accuratezza di quelle dinamiche non lineari, rappresentative dell’influenza della natura variabile dell’azione sismica sulla risposta strutturale in termini di spostamenti, deformazioni e azioni interne. A livello sperimentale, per quanto concerne le prove dinamiche non lineari su ponti e viadotti, le informazioni sono invece tutt’ora piuttosto esigue, in quanto su di essi è stato effettuato un numero limitato di test di questo tipo. La corrente tesi ha come obiettivo quello di approfondire l’ambito numerico e sperimentale dell’analisi di vulnerabilità sismica dei ponti, attraverso l’analisi di un particolare viadotto situato lungo la tangenziale di Catania, il Viadotto Sordo.