Influenza della corrosione sul comportamento di un ponte in acciaio

The safety of infrastructure such as bridges, viaducts, tunnels and dams must be an irrevocable requirement to preserve people's lives. In Italy there are several structures in service for many years and not in all cases the analyzes and proper maintenance are carried out to control and maintain an acceptable level of structural stability. One of the sources that puts the stability of a structure at risk is the degradation of materials that can have different causes and effects. In the case of steel bridges, the most common degradation is that related to corrosion, an electrochemical reaction between the metal and the environment that reduces the section of the affected elements over time, thus reducing their strength and ductility. The study reported in the following document has as its object a steel railway bridge built in the 50s, which allows the crossing of the Tevere river in the Città di Castello (PG). In a first phase, the structure was reproduced through a modeling software, comparing the behavior obtained from the model with that shown by the data collected through an analysis carried out on site. Subsequently, the state of the bridge in the event of absent degradation was defined, with the aim of determining the degree of safety in the ideal situation as required by current regulations. Finally, various corrosion scenarios have been hypothesized, going to study the differences from different points of view between a healthy and a degraded structure. This analysis was carried out first in the case of corrosion of single elements, and then in the case in which several elements are subject to a corrosive attack. The extrapolated results, however, do not take into account some factors such as the real behavior of the joints and fatigue resistance. For this reason, to obtain a complete analysis of the possible behavior of the structure requires further study that takes into account all factors involved.

La sicurezza delle infrastrutture quali ponti, viadotti, gallerie e dighe deve essere un requisito irrevocabile per preservare la vita delle persone. In Italia sono presenti innumerevoli strutture in servizio da molti anni e non in tutti casi vengono eseguite le analisi e una corretta manutenzione per controllare e mantenere un accettabile livello di stabilità strutturale. Una delle fonti che mette a rischio la stabilità di una struttura è il degrado dei materiali che può avere diverse cause ed effetti. Nel caso di ponti in acciaio il degrado più comune è quello legato alla corrosione, ovvero una reazione elettrochimica tra il metallo e l’ambiente che riduce nel tempo la sezione degli elementi colpiti, riducendone così la resistenza e la duttilità. Lo studio riportato nel seguente documento ha come oggetto un ponte ferroviario in acciaio realizzato negli anni ’50, che permette l’attraversamento del fiume Tevere nella Città di Castello (PG). In una prima fase è stata riprodotta la struttura tramite un software di modellazione, confrontando il comportamento ottenuto dal modello con quello mostrato dai dati raccolti tramite un’analisi svolta in sito. Successivamente è stato definito lo stato di fatto del ponte nel caso di degrado assente, con lo scopo di determinare il grado di sicurezza nella situazione ideale secondo quanto richiesto dalle normative vigenti attuali. Infine sono stati ipotizzati vari scenari di corrosione, andando a studiare le differenze sotto diversi punti di vista tra una struttura sana e una degradata. Questa analisi è stata effettuata prima nel caso di corrosione di elementi singoli, e dopo nel caso in cui più elementi siano soggetti ad un attacco corrosivo. I risultati estrapolati non tengono conto però di alcuni fattori come ad esempio il reale comportamento dei giunti e la resistenza a fatica. Per questo motivo, per ottenere un’analisi completa del possibile comportamento della struttura è necessario un ulteriore approfondimento che tenga conto di tutti i fattori in gioco.