Analisi statiche e sismiche di una diga a gravità a speroni

This thesis reports on the work carried out in these months on the modelling and the static and seismic analyses of an existing concrete gravity buttress dam (San Giacomo located in Sondrio), managed by a public corporation that operates in the field of power generation (A2A). The work was conducted at the Department of Civil and Environmental Engineer of Politecnico di Milano where there is a team of researchers/professors who have been working on structural aspects of dam engineering for some time. A three-dimensional finite element model of a central module of the dam (two buttresses of maximal height and their underlying foundation) was generated and appropriate analyses were performed. The solid model of the system in point reflects the real geometry of the dam and of the rock-foundation interface. At first a sliding stability analysis was performed followed by a stress analysis under external actions represented by self-weight, hydrostatic load and thermal loads; such stress analyses are based on linear elasticity and have been performed using a commercial finite element software (Abaqus). Finally, seismic analyses were also performed using a response spectrum technique. All analyses were performed in agreement with current regulations (D.M. 24.03.1892). even if the seismic forces follow the prescriptions contained in “Proposta di Aggiornamento delle Norme Tecniche per la Progettazione e la Costruzione degli Sbarramenti di Ritenuta (Dighe e Traverse)”, coherent with the D.M. 14.01.2008.

La tesi è il risultato del lavoro svolto in questi mesi sulla modellazione e sulle analisi statiche e simiche di una diga esistente in calcestruzzo a gravità a speroni (San Giacomo in provincia di Sondrio), gestita da un’azienda di servizi di pubblica utilità operante nei settori di produzione di elettricità (A2A). L’attività è stata svolta sotto la guida di alcuni docenti del Dipartimento DICA del Politecnico di Milano che da tempo coltivano il tema dell’analisi strutturale di grandi dighe in calcestruzzo. Il lavoro ha comportato la realizzazione di un modello tridimensionale ad elementi finiti di un modulo centrale dello sbarramento (due speroni di massima altezza con relativa fondazione sottostante) e lo svolgimento di analisi elastiche lineari del sistema mediante un codice di calcolo commerciale (Abaqus). Il modello realizzato ha una buona rispondenza con la geometria reale e con l’attacco roccia-fondazione. Inizialmente si è proceduto ad effettuare verifiche di stabilità allo scorrimento; successivamente sono stati valutati gli sforzi dovuti ai carichi statici, inclusa l’azione termica, Infine, sono state eseguite analisi sismiche con spettro di risposta allo stato limite di salvaguardia della vita. Le verifiche sono state condotte in accordo alla normativa vigente (D.M. 24.03.1892), anche se le azioni sismiche sono state adeguate alle prescrizioni della “Proposta di Aggiornamento delle Norme Tecniche per la Progettazione e la Costruzione degli Sbarramenti di Ritenuta (Dighe e Traverse)”, che è formulata secondo l’approccio del D.M. 14.01.2008.