Analisi del crollo del FIU Bridge: un ponte reticolare in calcestruzzo armato precompresso

On March 15, 2018, the FIU (Florida International University) Bridge, a post-tensioned reinforced concrete truss, built with the Accelerated Bridge Construction (ABC) method, collapsed, causing the death of six people, and leaving ten people seriously injured. The collapse occurred during the construction, while the bars of a diagonal member were being re-tensioned. This process was not part of the construction stages, but it was decided by the designers after having observed numerous cracks in the joints. This thesis aims to analyze the executive design of the FIU Bridge and to examine the causes of its collapse, performing analysis with finite element models, through the software Midas Gen and Midas FEA NX. The collapse mechanism is identified in the interface shear failure of the node 11-12 during the re-tensioning of diagonal 11. In fact, the reapplication of the post-tension had increased the axial force of the diagonal and consequently the shear action of the node. In addition, numerous contradictions were highlighted in the calculation report: the main problems were having underestimated the forces acting in the truss and having overestimated the resistance capacity of nodes 1-2, 2-3 and 11-12. The FIU Bridge has never been in safe conditions, mainly because the interface surface of the cold joints had not undergone any type of work and remained smooth, contrary to what the designers assumed in the calculation report. This happened because the necessary processing had not been indicated with due accuracy on the released plans.

Il 15 marzo 2018 è crollato il FIU (Florida International University) Bridge, un ponte reticolare in calcestruzzo armato post-teso, costruito con il metodo di costruzione accelerata (ABC), provocando il decesso di sei persone e lasciando gravemente ferite dieci persone. Il crollo è avvenuto in fase di costruzione, mentre si stavano ri-tesando le barre di post-tensione di una diagonale vicino all’estremità. Questa lavorazione non era stata prevista da progetto, ma è stata prescritta dai progettisti dopo che si erano osservate numerose fessure nei nodi. Il presente lavoro di tesi si pone come obiettivo di analizzare il progetto esecutivo del FIU Bridge e di approfondire le cause del suo collasso, già individuate dalla commissione tecnica governativa, eseguendo analisi con modelli a elementi finiti, attraverso i software Midas Gen e Midas FEA NX. Il meccanismo di collasso si individua nello scorrimento del nodo 11-12 durante la ri-tesatura della diagonale 11. Infatti, la riapplicazione della post-tensione ha aumentato l’azione assiale della diagonale e di conseguenza l’azione agente di scorrimento del nodo. Inoltre, si sono evidenziate numerose contraddizioni nella relazione di calcolo: i problemi principali sono derivati dall’aver sottostimato le azioni agenti nella trave reticolare e dall’aver sovrastimato le resistenze dei nodi 1-2, 2-3 e 11-12. Il FIU Bridge non è mai stato in condizioni di sicurezza, soprattutto perché la superficie di interfaccia dei giunti freddi non ha subito alcun tipo di lavorazione ed è rimasta liscia, contrariamente a quanto ipotizzato dai progettisti nella relazione di calcolo. Questo è avvenuto perché non era stata indicata con la dovuta accuratezza la lavorazione necessaria sulle tavole esecutive.