The Swiss city of Basel is located in a zone of moderate seismicity, but because of its high population density, the presence of many production activities and its historical importance, it results to be the zone with the highest seismic risk in the country. In particular this area is subjected both to natural seismicity, due to the eastern master fault of Rhine Graben which originated in 1356 one of the most destructive earthquake in central Europe, and to micro-seismicity connected with mining activities in the region. This work is part of the research project "Erdbebenüberprüfung von Natursteinmauerwerksgebäuden in Basel - Evaluation of the seismic response of natural stone buildings in Basel”, a collaboration between University of Pavia (DICAr) and the École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), which includes the the shaking table test of a prototype building that reproduces the typical characteristics of the historical buildings of the city of Basel. The prototype will be made of double leaf stone masonry with undressed stone blocks and a percentage of pebbles of 10-15% of the total, with timber floors and roof . This thesis treats the preliminary numerical analysis of the prototype's behaviour during the shaking test, modelling the structure with finite elements and using non-linear analysis' methodologies as pushover and time-history analysis. The purpose of the numerical simultaion is to preliminary investigate the seismic behaviour of the building to define the various stages of the testing sequence, to choose the necessary instrumentation and to design structures for protection of the shaking table and the laboratory.
La città svizzera di Basilea si trova in una zona a moderata pericolosità sismica ma data la sua alta densità abitativa, la presenza di molte attività produttive e la sua importanza storica risulta essere una delle aree a più alto rischio sismico in tutta la Svizzera. In particolare tale zona è soggetta sia ad una sismicità naturale, per la presenza della faglia orientale di Rhine Graben che nel 1356 diede origine ad uno dei terremoti maggiormente distruttivi in Europa centrale, sia ad una micro - sismicità indotta da attività minerarie presenti nella regione. Questo lavoro fa parte del progetto di ricerca "Erdbebenüberprüfung von Natursteinmauerwerksgebäuden in Basel - Valutazione della risposta sismica di edifici in pietra naturale a Basilea” nato dalla collaborazione tra l'Università di Pavia (DICAr) e il Politecnico di Losanna (EPFL), il quale prevede la prova su tavola vibrante di un prototipo di edificio in scala 1:2 che simuli le caratteristiche tipiche del costruito storico della città di Basilea. Esso Sarà realizzato in muratura in pietra a doppio paramento con blocchi non squadrati e una percentuale di ciottoli pari al 10-15% del totale con solai e copertura realizzati in legno. La seguente tesi tratta una modellazione preliminare del comportamento del provino durante i test sperimentali, modellando la struttura attraverso elementi finiti e utilizzando metodologie di analisi non lineare, quali analisi statiche non lineari e dinamiche non lineari, prestando particolare attenzione alla selezione dei parametri necessari alla modellazione. Lo scopo di queste analisi numeriche è quello di stimare in modo preliminare il comportamento del provino in modo tale da definire le varie fasi della prova, scegliere la strumentazione necessaria ed infine progettare opere di protezione della tavola vibrante e del laboratorio sperimentale durante l'esecuzione dei test.
Modellazione preliminare per il progetto di una prova su tavola vibrante di un prototipo di edificio in pietra
COMINI, PAOLO
2015/2016
Abstract
The Swiss city of Basel is located in a zone of moderate seismicity, but because of its high population density, the presence of many production activities and its historical importance, it results to be the zone with the highest seismic risk in the country. In particular this area is subjected both to natural seismicity, due to the eastern master fault of Rhine Graben which originated in 1356 one of the most destructive earthquake in central Europe, and to micro-seismicity connected with mining activities in the region. This work is part of the research project "Erdbebenüberprüfung von Natursteinmauerwerksgebäuden in Basel - Evaluation of the seismic response of natural stone buildings in Basel”, a collaboration between University of Pavia (DICAr) and the École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), which includes the the shaking table test of a prototype building that reproduces the typical characteristics of the historical buildings of the city of Basel. The prototype will be made of double leaf stone masonry with undressed stone blocks and a percentage of pebbles of 10-15% of the total, with timber floors and roof . This thesis treats the preliminary numerical analysis of the prototype's behaviour during the shaking test, modelling the structure with finite elements and using non-linear analysis' methodologies as pushover and time-history analysis. The purpose of the numerical simultaion is to preliminary investigate the seismic behaviour of the building to define the various stages of the testing sequence, to choose the necessary instrumentation and to design structures for protection of the shaking table and the laboratory.È consentito all'utente scaricare e condividere i documenti disponibili a testo pieno in UNITESI UNIPV nel rispetto della licenza Creative Commons del tipo CC BY NC ND.
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https://hdl.handle.net/20.500.14239/20942