Capitolo 4
Metodologie di modellazione ed analisi In questo capitolo verranno illustrate le metodologie di modellazione ed analisi di maggior rilievo per i ponti ad arco in muratura, a partire da quelle oramai consolidate nel tempo, fino ad arrivare a quelle sviluppate più recentemente. In particolare si partirà con un inquadramento storico del problema di analisi delle strutture ad arco, valutando l’evoluzione che esso ha avuto nel passare degli anni. Verranno poi analizzate nel dettaglio le diverse metodologie di modellazione ed analisi a disposizione, evidenziandone vantaggi e svantaggi.
4.1. Introduzione La previsione del comportamento in esercizio e la stima della capacità portante dei ponti ad arco in muratura può essere realizzata facendo uso di metodologie dotate di diversi livelli di complessità. Aumentando via via quest’ultima, in letteratura è possibile identificare procedure speditive basate, almeno parzialmente, su regole empiriche (quali ad esempio i metodi MEXE [99] [100] e SMART [101]), approcci fondati sull’analisi limite (derivanti dagli studi realizzati da Heyman [69]) fino ad arrivare alle formulazioni computazionali non lineari maggiormente avanzate (basate sui metodi FEM e DEM). Nel seguito verranno valutate tali tecniche, in termini di aspetti peculiari, vantaggi e svantaggi, in modo tale da potersi orientare nella scelta della metodologia da ritenersi più opportuna. Ad esempio, secondo quanto indicato in [22], il livello di complessità della metodologia da adottare dovrebbe essere scelto in funzione della struttura che deve essere analizzata, del livello di accuratezza desiderato, della conoscenza delle proprietà dei materiali e dell’adeguatezza (sia in termini quantitativi che qualitativi) dei dati sperimentali disponibili, delle risorse economiche utilizzabili, del tempo disponibile per l’esecuzione delle analisi e dell’esperienza del modellatore. L’utilizzo di metodologie differenti porta generalmente anche a risultati differenti, la cui attendibilità dipende dall’adeguatezza dell’approccio utilizzato al problema in esame e dalle informazioni disponibili. Infatti il modello numerico deve rappresentare adeguatamente il comportamento della struttura reale e per farlo necessita che sia il modello costitutivo che le proprietà dei materiali vengano scelte con attenzione in modo tale da rappresentare adeguatamente la risposta non lineare della struttura. A tale proposito si rivela particolarmente importante osservare che non sempre un aumento del livello di complessità della modellazione conduce ad una stima maggiormente raffinata della capacità portante [102]. La scelta dovrebbe
