Seismic analysis of historical masonry buildings : the church of Assunzione della Beata Vergine Maria in Villavesco, Tavazzano

The aim of this master thesis is the evaluation of the damage and structural condition of a masonry historical building, assessing its expected seismic behaviour for the level of design earthquake considered for the site in the Province of Lodi. The case study is the Church of Assunzione della Beata Vergine Maria in Villavesco, Tavazzano. The study is carried out by initially studying the structure from the geometric point of view, proceeding with analyses that will allow to assess the composition of the structure, possible damage, and current conditions of the structure itself. Obviously, the analyses that will be carried out will be of NDT type, that is non-destructive tests: as a cultural heritage asset, the church may be subjected to tests, like thermography, and sonic tests, that will produce no damage. These diagnostic tests will then be useful to proceed with numerical analyses. The analyses performed are intended to help understand the behaviour of the structure under seismic conditions, with a standard return period. The area in which the analysed structure is located is characterized by low seismic levels, in fact even the design response spectrum is not very demanding, but churches are structures easily damaged in earthquakes, so it is nevertheless useful to proceed with initial linear analyses to understand what safety level the structure has, and if it requires interventions. The analyses performed have progressive order of complexity and concern single parts of the building up to the entire structural model. These analyses have allowed a first assessment of the seismic response, indicating the parts most exposed to damage and a global safety level of the asset.

L'obiettivo di questa tesi di laurea magistrale è la valutazione del danno e delle condizioni strutturali di un edificio storico in muratura, valutandone il comportamento sismico atteso per il livello di progetto considerato per il sito in Provincia di Lodi. Il caso di studio è la Chiesa dell'Assunzione della Beata Vergine Maria a Villavesco, Tavazzano. Le analisi vengono effettuate studiando inizialmente la struttura dal punto di vista geometrico, procedendo poi con la valutazione della sua composizione e le eventuali condizioni di danno presenti. Ovviamente, le analisi che verranno effettuate saranno di tipo NDT, quindi analisi non distruttive: in quanto bene culturale, la chiesa potrà essere sottoposta a test, come la termografia o le prove soniche. Questi test diagnostici saranno poi utili per procedere con analisi numeriche. Le analisi eseguite hanno lo scopo di aiutare a comprendere il comportamento della struttura in condizioni sismiche, con un periodo di ritorno standard. L'area in cui si trova la struttura analizzata è caratterizzata da bassi livelli di sismicità; infatti, anche lo spettro di risposta progettuale non è molto impegnativo, ma le chiese sono strutture facilmente danneggiabili in caso sismico; quindi, è comunque utile procedere con analisi lineari iniziali per capire quale livello di sicurezza ha la struttura, e se sono necessari interventi. Le analisi eseguite sono in ordine progressivo come complessità e si estendono da parti dell'edificio fino all'intero modello strutturale. Queste analisi hanno permesso una prima valutazione della risposta sismica, indicando le parti più esposte ai danni e un livello di sicurezza globale del bene.