Proposta di una nuova procedura per l'applicazione dell'analisi lineare nella verifica sismica di edifici in muratura

The aim of this dissertation is to formulate a proposal for a new procedure for the application of linear analysis in the seismic verification of masonry buildings, derived in a way that can be applied to any structural configuration. This procedure is based on two fundamental concepts: (i) factor/ratio of overstrength and (ii) redistribution of forces, concepts, closely related, which play a role of unique importance in the evaluation of non-linear behaviour of a structure, necessary for a correct use of linear analysis. In order therefore to propose a procedure independent of the structural configuration, the approach followed for the application of linear analysis, and of the subsequent seismic verification, was that of not taking into account the factor/ratio of overstrength, function of the characteristics of the building (such as typology and construction modality, typology of the structural slabs, disposition and size of the openings) imposing for it a unit value, allowing a full application of the redistribution of forces. The attention was hence directed in particular towards structural configurations characterized by certain masonry elements with a much reduced deformation capacity, such as to induce an early attainment of the ultimate capacity of the system and consequently to let other components remain in the elastic field; the latter aspect implies a limitation on the redistribution of forces. The main objective of this dissertation was hence to formulate and validate a general rule for the limitation on the redistribution of forces, which considers this aspect, to adapt it to different structural configurations, trying to achieve conservative results. Special attention has also been made, based on conclusions, observations and indications present in the literature, to the evaluation of the effects related to a torsion of the system and of how these affect the limitation on the redistribution of forces. To validate the correctness of the presented proposal, static and non-linear dynamic analyses have been carried out, on a series of different structural configurations studied in a special way to accentuate and highlight as much as possible the aspects just introduced.

L’obiettivo del presente lavoro di tesi consiste nella formulazione di una proposta per una nuova procedura per l’applicazione dell’analisi lineare nella verifica sismica di edifici in muratura, derivata in modo tale da poter essere applicata ad una qualunque configurazione strutturale. Tale procedura si fonda sue due concetti fondamentali: (i) fattore/rapporto di sovraresistenza e (ii) ridistribuzione delle forze, concetti, tra loro strettamente correlati, che rivestono un ruolo di unica importanza per la valutazione del comportamento non lineare di una struttura, necessario a sua volta per un corretto impiego dell’analisi lineare. Al fine dunque di proporre una procedura indipendente dalla configurazione strutturale, l’approccio seguito per l’applicazione dell’analisi lineare, e della successiva verifica sismica, è stato quello di non tenere conto del fattore/rapporto di sovraresistenza, funzione dalle caratteristiche dell’edifico (come ad esempio tipologia e modalità costruttive, tipologia dei solai, disposizione e dimensione delle aperture) imponendo per esso un valore unitario, dando per contro piena libertà nell’applicazione della ridistribuzione delle forze. L’attenzione è quindi stata rivolta in particolare verso configurazioni strutturali caratterizzate da alcuni elementi murari con una capacità deformativa molto ridotta, tale da indurre un raggiungimento precoce della capacità ultima del sistema e di conseguenza da far rimanere altri componenti in campo elastico; quest’ultimo aspetto comporta dunque l’insorgere di una limitazione sulla ridistribuzione delle forze. L’obiettivo principale del lavoro di tesi è stato dunque di formulare e validare una regola generale per la limitazione sulla ridistribuzione delle forze, che tenga conto di questo aspetto, in modo tale da adattarla a differenti configurazioni strutturali, cercando di ottenere risultati sufficientemente a favore di sicurezza; una particolare attenzione è stata inoltre rivolta, basandosi su conclusioni, osservazioni e indicazioni presenti in letteratura, alla valutazione degli effetti correlati ad una torsione dell’impalcato e di come questi ultimi vadano ad influire sulla limitazione sulla ridistribuzione delle forze. Per validare la correttezza della proposta attuata, sono state eseguite analisi statiche e dinamiche non lineari, su una serie di differenti configurazioni strutturali studiate in modo apposito per accentuare e mettere in evidenza il più possibile gli aspetti appena introdotti.