The aim of this paper is to evaluate the seismic safety of an existing historical masonry structure, the Vittorio Emanuele II building, located in Piacenza, Emilia-Romagna. The work of verification of its current state comes at the request of the Municipality of Piacenza, as it is still used as the seat of an RSA. The structural behavior of this building is evaluated according to the Italian standards by performing different types of analysis; of particular importance are the modal and static non-linear analyses, also called pushover, performed with the finite element calculation program Abaqus/CAE on global and partial 3D models created with the software Rhinoceros7. Through these analyses, the vibration modes of the structure were studied with respect to the main directions, and it was possible to evaluate its capacity to resist the seismic action of the site, taking into account the non-linear behavior of the masonry through the CDP model. These analyses have provided very important information on the possible failure mechanisms. For completeness of investigation, an analysis was also carried out with the simplified LV1 approach, which is based on a series of geometric and mechanical parameters obtained from the study of geometry carried out during the surveys. After that, for the analysis of local mechanisms, a limit analysis approach with a GA NURBS kinematic method was proposed, which allowed the evaluation of the collapse multipliers in order to compare them with the values obtained from the non-linear analyses. Finally, with an equivalent frame model in PRO-SAP, the capacity of the main façade of the building was evaluated.

Il presente elaborato ha l’obiettivo di valutare la sicurezza sismica di una struttura storica esistente in muratura, l’edificio Vittorio Emanuele II, situata a Piacenza in Emilia-Romagna. Il lavoro di verifica del suo stato attuale nasce su richiesta del Comune di Piacenza, in quanto tuttora utilizzato come sede di una RSA. Il comportamento strutturale di questo edificio viene valutato secondo le norme italiane effettuando diversi tipi di analisi; di particolare importanza sono le analisi modali e statiche non lineari, anche dette pushover, svolte con il programma di calcolo ad elementi finiti Abaqus/CAE su modelli globali e parziali 3D creati con il software Rhinoceros7. Attraverso queste analisi si sono studiati i modi di vibrare della struttura rispetto alle direzioni principali e si è potuto valutarne la capacità di resistere all’azione sismica del sito tenendo in considerazione il comportamento non lineare della muratura tramite il modello CDP. Tali analisi hanno fornito informazioni molto importanti sui meccanismi di cedimento possibili. Per completezza d’indagine si è svolta anche un’analisi con l’approccio semplificato LV1, che si basa su una serie di parametri geometrici e meccanici ricavati dallo studio della geometria effettuato durante i rilievi. Dopodiché, per l’analisi dei meccanismi locali, è stato proposto un approccio di analisi limite con metodo cinematico GA NURBS, il quale ha permesso di valutare i moltiplicatori di collasso per poterli confrontare con i valori ottenuti dalle analisi non lineari. Infine, con un modello a telaio equivalente in PRO-SAP, si è valutata la capacità della facciata principale dell’edificio.

Approcci numerici avanzati per la valutazione sismica di palazzi esistenti in muratura : un caso di studio significativo a Piacenza, Italia

Beretta, Luca
2020/2021

Abstract

The aim of this paper is to evaluate the seismic safety of an existing historical masonry structure, the Vittorio Emanuele II building, located in Piacenza, Emilia-Romagna. The work of verification of its current state comes at the request of the Municipality of Piacenza, as it is still used as the seat of an RSA. The structural behavior of this building is evaluated according to the Italian standards by performing different types of analysis; of particular importance are the modal and static non-linear analyses, also called pushover, performed with the finite element calculation program Abaqus/CAE on global and partial 3D models created with the software Rhinoceros7. Through these analyses, the vibration modes of the structure were studied with respect to the main directions, and it was possible to evaluate its capacity to resist the seismic action of the site, taking into account the non-linear behavior of the masonry through the CDP model. These analyses have provided very important information on the possible failure mechanisms. For completeness of investigation, an analysis was also carried out with the simplified LV1 approach, which is based on a series of geometric and mechanical parameters obtained from the study of geometry carried out during the surveys. After that, for the analysis of local mechanisms, a limit analysis approach with a GA NURBS kinematic method was proposed, which allowed the evaluation of the collapse multipliers in order to compare them with the values obtained from the non-linear analyses. Finally, with an equivalent frame model in PRO-SAP, the capacity of the main façade of the building was evaluated.
CUNDARI, ALFREDO
ING I - Scuola di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
21-dic-2021
2020/2021
Il presente elaborato ha l’obiettivo di valutare la sicurezza sismica di una struttura storica esistente in muratura, l’edificio Vittorio Emanuele II, situata a Piacenza in Emilia-Romagna. Il lavoro di verifica del suo stato attuale nasce su richiesta del Comune di Piacenza, in quanto tuttora utilizzato come sede di una RSA. Il comportamento strutturale di questo edificio viene valutato secondo le norme italiane effettuando diversi tipi di analisi; di particolare importanza sono le analisi modali e statiche non lineari, anche dette pushover, svolte con il programma di calcolo ad elementi finiti Abaqus/CAE su modelli globali e parziali 3D creati con il software Rhinoceros7. Attraverso queste analisi si sono studiati i modi di vibrare della struttura rispetto alle direzioni principali e si è potuto valutarne la capacità di resistere all’azione sismica del sito tenendo in considerazione il comportamento non lineare della muratura tramite il modello CDP. Tali analisi hanno fornito informazioni molto importanti sui meccanismi di cedimento possibili. Per completezza d’indagine si è svolta anche un’analisi con l’approccio semplificato LV1, che si basa su una serie di parametri geometrici e meccanici ricavati dallo studio della geometria effettuato durante i rilievi. Dopodiché, per l’analisi dei meccanismi locali, è stato proposto un approccio di analisi limite con metodo cinematico GA NURBS, il quale ha permesso di valutare i moltiplicatori di collasso per poterli confrontare con i valori ottenuti dalle analisi non lineari. Infine, con un modello a telaio equivalente in PRO-SAP, si è valutata la capacità della facciata principale dell’edificio.
File allegati
File Dimensione Formato  
2021_12_Beretta.pdf

accessibile in internet per tutti

Descrizione: testo della tesi
Dimensione 14.43 MB
Formato Adobe PDF
14.43 MB Adobe PDF Visualizza/Apri

I documenti in POLITesi sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/182816