Prove di delaminazione su muratura storica rinforzata mediante FRP. Monitoraggio ottico e modellazione avanzata a elementi finiti

In questa tesi viene affrontato lo studio del meccanismo di delaminazione su muratura storica rinforzata con tessuti di FRP (ove l’acronimo FRP sta per “Fiber Reinforced Polymer”, genericamente detti materiali fibrorinforzati), dapprima con un approccio numerico, mediante un modello eterogeneo a elementi finiti nell’ipotesi di perfetta aderenza tra i materiali, ed in seguito con prove sperimentali. Nella simulazione, per i materiali a comportamento quasi-fragile, si sono adottati legami costitutivi elastico-danneggianti con due differenti variabili di danno isotropo in trazione e in compressione e diverse superfici di attivazione. Grazie poi alle prove di laboratorio si è validato il modello svolgendo un confronto fra i risultati numerici e quelli sperimentali. Innovative sono le modalità di controllo e monitoraggio della prova. Una prima novità è offerta dall’impiego di un “clip gauge”, posto in coda all’incollaggio del tessuto di FRP sulla muratura, grazie al quale è possibile cogliere al meglio il comportamento post picco del provino, riuscendo a gestire anche eventuali situazioni potenzialmente critiche di instabilità di tipo “snap-back”. Interessante è poi l’impiego di un monitoraggio fotogrammetrico, basato sulla correlazione di immagini (usualmente definita con l’acronimo DIC, ovverosia “Digital Image Correlation”), applicata unitamente a un algoritmo di rimozione delle distorsioni (inevitabilmente presenti nelle immagini acquisite con fotocamere) e di stima di una trasformazione omografica; quest’ultima dipende dalla posizione reciproca fra il provino e la fotocamera e permette di collocare i risultati del monitoraggio, ottenuti dalla DIC nel sistema di riferimento del fotogramma, in un sistema di riferimento opportunamente definito. Dall’impiego degli algoritmi sopra esposti si perviene ad accurate misure di campo sulla superficie frontale del provino. Scopo ultimo del lavoro è di delineare un metodo operativo di simulazione, sperimentazione e monitoraggio utile, nel prossimo futuro, per la caratterizzazione delle leggi di interfaccia tra rinforzo di FRP e muratura.