Il Bar dell'Ingegneria

Analisi modale: spunti riflessivi sulla progettazione

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  1. afazio
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    CITAZIONE (fifab1996 @ 5/4/2024, 21:39) 
    Magari qualcuno ci può delucidare meglio.
    Ma da quello che io sappia (come viene riportato nelle ntc al par 7.3.2 se non erro) che il metodo di analisi di riferimento per la valutazione della domanda sismica è l’analisi modale con spettro assegnato. In particolare attraverso questa si definiscono i modi di vibrare (caratteristiche proprie della struttura) e si ricavano gli effetti associati a questi (in poche parole entrando nello spettro con i periodi di ciascun modo si ricavano le ordinate spettrali di progetto le quali moltiplicate per la massa partecipante restituiscono il tagliante di piano indotto da quella determinata azione sismica). Sempre nello stesso paragrafo viene riportato come combinare gli effetti associati ai diversi modi per trovare ad esempio le sollecitazioni in una determinata sezione.

    In sintesi: io da ciò interpreto come i modi di vibrare siano collegati a quello che avverrebbe alla struttura soggetta ad un input sismico. Magari mi sbaglierò e qualcuno che ne sa sicuramente di più mi può aiutare

    I modi "propri" di vibrare di un complesso strutturale sono, appunto, "propri", ossia non dipendono dall'input sismico, non dipendono dall'evento che genera le vibrazioni.
    In estrema sintesi, se prendi una barretta per esempio una mensola, e dai un colpo in qualsiasi suo punto per farla vibrare, cessato il colpo, la barretta inizierà a vibrare secondo i modi propri o composizione di diversi modi propri. Se vari intensità della botta impressa, cessata la botta, la barretta vibrerà sempre secondo modi propri. Quindi la vibrazione non è influenzata dalla "botta". La botta invece determina il numero dei modi di vibrare che eventualmente si attivano. Sempre per esempio un piccola bottarella impressa all'estremità potrebbe far vibrare la barretta manifestando solo il primo "modo proprio" di vibrare, ma se la botta viene impressa in un punto diverso o con diversa intensità la barretta potrebbe iniziare a vibrare mostrando una vibrazione che a noi sembrerebbe "disordinata" ma che in effetti "disordinata" non è, ma è la composizione di diversi "modi propri" di vibrare.

    Ci si potrebbe quindi chiedere come interviene poi il sisma. Anche qui il sisma interviene solo come attivatore di "modi propri di vibrare" e noi teoricamente dovremmo prendere in considerazione l'eventualità che il sisma riesca ad attivarli tutti quanti.

    Ma "tutti quanti" in un sistema continuo sono infiniti e staremmo ancora qui ad attivare modi di vibrare. Se il sistema è discreto e presenta un solo grado di libertà, è inutile cercare altri modi oltre il primo, poichè non ne esistono più.

    Non essendo possibile considerare l'infinito e trovandoci ad esaminare strutture con un enorme numero di gradi di libertà (ad ogni grado di libertà corrisponde un "modo proprio" di vibrare), e volendo comunque assicurare l'inassicurabile certezza di vittoria sul sisma considereremo un numero di modi di vibrare che riescano a mobilitare una certa percentuale della massa dettata dalla norma.
    E quando diciamo "modi di vibrare", questi non possono che essere solo i modi "propri" di vibrare, Non ne esistono altri.
    E quando diciamo "vibrare" stiamo dicendo tutto quello che questo fenomeno si porta dietro, ossia ampiezza, frequenza, pulsazione, tutte grandezze relative ad un moto armonico semplice.
    Il sisma a questo punto interviene con un format generalizzato chiamato "spettro". Questo non viene considerato come "input" del moto di vibrazione del complesso strutturale (quello deve vibrare per suo conto e presentare teoricamente i suoi "infiniti modi propri" di vibrare) ma come "output" fornendoci una accelerazione adimensionalizzata alla gravità (che con riferimento al moto armonico rappresenta l'ampiezza adimensionalizzata dell'accelerazione).
    Quindi questo "spettro" ci fornirà per ogni "modo proprio" di vibrazione, e quindi per ogni "frequenza propria" di vibrazione o "periodo proprio" di vibrazione, la corrispondenza ampiezza in termini di accelerazione (adimnesionalizzata) collegata al modo.
    Avremo quindi "infinite" (o giù di li) accelerazioni che la norma ci indica come prenderle in considerazione tutte in un sol colpo, anzi in quattro colpi diversi (essendo 4 gli stati limiti di carattere sismico).
     
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10 replies since 4/4/2024, 21:54   305 views
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