Torre della Gabbia a Mantova. Analisi di vulnerabilità sismica e proposte di intervento

The subjects of this thesis are the study and the analysis of the seismic vulnerability of the Tower of Gabbia, historical building located in Mantua, whose construction dates back to the early years of the XIII century. It has been realized an accurate multidimensional model of finite elements in which the interaction with the surrounding buildings was modelled with springs whose stiffness was calibrated on the confrontation of the very own experimentally measured frequencies of the structure. At a later stage, following the 9th February 2011 Directive of the Prime Minister about Valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale, it has been carried out a first level analysis to determinate the seismic security index of the current state of the building. Following this, more accurate analysis such as the non - linear static (pushover) analysis have been done, using the N2 method for the verification of movements and non - linear time history (dynamic) analysis. For the latter it has been taken in consideration the accelerograms registered by INGV station of Mantua on 29th of May to validate in a non - linear field the numerical model and the artificial accelerograms defined by the Normative to evaluate the seismic vulnerability of the Tower. In conclusion of the work, there have been suggested some possible intervention of seismic improvement whose effect have been evaluated, through finite element numerical model, to be within the limits of the Ultimate Limit State (Safeguard of Human Life).

In questo elaborato di tesi si affronta lo studio e l'analisi di vulnerabilità sismica della Torre della Gabbia, edificio storico sito a Mantova, la cui costruzione risale ai primi anni del XIII secolo. E' stato realizzato un accurato modello numerico tridimensionale ad elementi finiti in cui l'interazione con gli edifici circostanti è stata modellata con molle la cui rigidezza è stata calibrata tramite il confronto con le frequenze proprie della struttura misurate sperimentalmente. Successivamente, seguendo la Direttiva del 9 Febbraio 2011 del Presidente del Consiglio dei Ministri per la Valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale, è stata eseguita un'analisi di primo livello per determinare l'indice di sicurezza sismica allo stato attuale. Sono state poi effettuate analisi più accurate, quali l'analisi statica non lineare (analisi pushover) utilizzando il metodo N2 per la verifica degli spostamenti e l'analisi dinamica non lineare. Per quest'ultima sono stati presi in considerazione gli accelerogrammi registrati dalla stazione INGV di Mantova il 29 Maggio 2012 per validare anche in campo non lineare il modello numerico e gli accelerogrammi spettro - compatibili definiti dalla Normativa per valutare la vulnerabilità sismica della Torre. A conclusione del lavoro sono stati proposti alcuni possibili interventi di miglioramento sismico i cui effetti sono stati valutati, tramite il modello numerico ad elementi finiti, allo stato limite di salvaguardia della vita umana (SLV).