Indagine sperimentale e numerica della risposta dinamica del Bosporus Bridge alle azioni eoliche turbolente

This paper deals with the study of the structural response of a long-span suspension bridge, the Bosporus Bridge in Istanbul, under wind turbolent loading. A complete three-dimensional numerical model has been developed and the results of the free vibration analysis are presented. Geometric non-linearity was considered in the static and dynamic response. The aerodynamic behaviour of the structure has been investigated through experimental tests performed in the Politecnico di Milano Wind Tunnel. Wind loads, acting on the numerical model, were defined from the generation of multivariate wind velocity stochastic processes, as proposed by Gullo and Di Paola. Different combinations of traffic and wind loads were considered, and the computed response was compared, where possible, with literature sources. Some considerations on the results are presented, focusing on the structural response of the bridge in terms of displacements and internal action at critical points, comfort perceived by users and influence of non-linearity on the global behaviour of the system. Eventually, the bridge response to a real seismic event, as recorded in the bridge area, has been computed; some results, in terms of global internal forces, have been compared to those obtained from the wind analysis.

In questo lavoro viene presentato lo studio della risposta strutturale di un ponte sospeso di grande luce, il Bosporus Bridge a Istanbul, alle azioni eoliche turbolente. E' stato realizzato un modello numerico tridimensionale, di cui vengono inizialmente presentati i risultati dell'analisi modale. Sono state considerate non linearità di tipo geometrico sia nella risposta statica sia in quella dinamica. I principali componenti strutturali sono stati caratterizzati, dal punto di vista aerodinamico, mediante prove condotte nella Galleria del Vento del Politecnico di Milano. La forzante eolica implementata nel modello numerico è stata definita a partire da storie di vento generate mediante il metodo proposto da Gullo e Di Paola, che prevede la scomposizione della matrice della PSD nella base ortonormale dei suoi autovettori. Sono state considerate diverse combinazioni di carichi da traffico e vento; i risultati ottenuti sono stati confrontati, qualora possibile, con quanto reperito in letteratura. A conclusione del lavoro, vengono riportate alcune considerazioni su quanto elaborato precedentemente, con particolare attenzione su: risposta strutturale del ponte, in termini di spostamenti e azioni interne nei punti di maggiore interesse, comfort percepito dagli utenti e influenza delle non linearità sul comportamento globale del sistema. Sono stati inoltre indagati gli effetti di un evento sismico verificatosi in prossimità del ponte; questi sono stati confrontati con quanto ottenuto dalle analisi eoliche.