Validazione del modello MIDAS di un viadotto per mezzo di caratterizzazione dinamica speditiva effettuata con Tromino®
Il viadotto Valtellina (Variante di Morbegno, S.S. 38 dello Stelvio progettato dallo Studio MATILDI+PARTNERS di Bologna) ha una lunghezza complessiva di 3.850 m ed è costituito da 2 carreggiate separate secondo il tipo B delle norme, suddivise longitudinalmente in 8 tratti separati tra loro e quindi strutturalmente indipendenti, essendo interconnessi da soli giunti di dilatazione.
A seguito della richiesta del collaudatore statico è stata effettuata una caratterizzazione dinamica del viadotto.
L’indagine è stata condotta su entrambe le carreggiate senza interrompere il traffico, al fine anche di rilevare eventuali differenze tra di esse. Essa è servita infine a validare il modello
MIDAS (Civil, 2015) della struttura utilizzato in sede di progetto in diretta corrispondenza ai dettami del punto 9.2.2 delle NTC 2008.
Campagna e oggetto di misura
Sul tratto di viadotto in oggetto (Figura 1) sono state effettuate misure di vibrazione ambientale per mezzo di 4 sismometri Tromino® nei punti indicati in Figura 2.
Le misure sono state condotte impiegando 3 strumenti collegati tra loro via radio, senza alcun cablaggio, su ogni sezione trasversale del viadotto indagata (esterno, centro e interno di ciascuna carreggiata, Figura 2), mantenendo sempre uno strumento fisso sulla pila. Le sezioni indagate sono state 4 per ogni carreggiata e ciascuna misura ha avuto una durata di 10 minuti.
L’intera campagna di misura (16 misure per carreggiata), effettuata sotto traffico, col solo restringimento della carreggiata ad una corsia di marcia, è durata circa un’ora per ogni via di corsa.
L’uso del microtremore ambientale (prodotto dal traffico, dalle perturbazioni meteorologiche e da altre sorgenti naturali ed antropiche) come eccitatore per caratterizzare la dinamica di una struttura prevede due accortezze:
1) che la sorgente possa essere considerata stazionaria durante la campagna di misura (quindi che si lavori nell’arco di poche ore, in cui le condizioni meteorologiche e/o di traffico rimangano stabili), o, in alternativa, 2) che durante la campagna di registrazione si tenga una stazione di riferimento stabile, che servirà come normalizzatore delle eventuali fluttuazioni della sorgente nel tempo.
In questa analisi dinamica si è operato secondo il punto 2 (il riferimento è costituito dalla stazione di misura posta sulla pila fissa). Osserviamo tuttavia che una campagna di misura passiva condotta anche con un solo strumento sarà in grado di fornire le frequenze modali delle strutture investigate in quanto questi valori non dipendono dalle caratteristiche della sorgente usata per eccitare la struttura.
Per quanto concerne l’ampiezza (e quindi le deformate modali), questa può invece risentire dello spettro della sorgente all’atto della misura ed è ai fini di questa determinazione che è importante operare secondo i modi 1) o 2) sopra citati, o disporre di un modello adeguato di supporto (come quello effettuato con MIDAS Civil, 2015) che sarà presentato in seguito.
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