Caratterizzazione meccanica di muratura di pietra naturale mediante prove cicliche di taglio-compressione nel piano

This thesis presents an experimental study on the shear behaviour of natural stone masonry piers, subjected to horizontal in-plane cyclic forces and constant axial compression. In particular it discusses the construction of the specimens, the prediction of strength and failure mode with simple mechanical models, the execution of the tests, the processing of the data and the interpretation of the results. In order to induce different failure modes, the experimental program included four specimens, characterized by two aspect ratios and by two axial compression levels. The effect of these variables on the pier response was considered in terms of strength, deformation capacity, hysteretic dissipation and degradation of mechanical properties. The results of this experimental campaign will be used to calibrate numerical models, with the aim of reproducing the seismic response of a 1:2-scale building subjected to shake-table tests. All specimens were built employing a hydraulic-lime mortar weakened by adding EPS beads, to satisfy the required similitude relationships of the scaled dynamic tests.

Questa tesi ha come oggetto lo studio sperimentale del comportamento a taglio di maschi in muratura di pietra naturale, soggetti ad azioni orizzontali cicliche nel piano e a compressione assiale costante. In particolare vengono discusse la preparazione dei provini, la valutazione predittiva della resistenza e della modalità di rottura tramite semplici modelli meccanici, l’esecuzione delle prove, l’elaborazione dei dati e l’interpretazione dei risultati. Per indurre diversi meccanismi di crisi, il programma sperimentale ha previsto l’esecuzione dei test su un totale di quattro provini, caratterizzati da due rapporti di snellezza e da due livelli di compressione assiale. Si sono considerati gli effetti di queste variabili sulla risposta dei maschi in termini di resistenza, capacità di deformazione, dissipazione isteretica e degrado delle proprietà meccaniche. I risultati di questa campagna sperimentale verranno impiegati per la calibrazione di modelli numerici, finalizzati a riprodurre la risposta sismica di un edificio provato su tavola vibrante in scala 1:2. Al fine di rispettare le relazioni di similitudine della prova dinamica in scala, tutti i provini sono stati costruiti impiegando una malta a base di calce idraulica ulteriormente indebolita mediante aggiunta di perle di polistirene espanso.