ponti&viadotti
Mario P. Petrangeli(1) Riccardo Orlandi(2)
PONTI AL VENTO
I RISULTATI DI PROVE DI STABILITÀ AERODINAMICA CONDOTTE A SUPPORTO DELLA PROGETTAZIONE DI QUATTRO PONTI, DUE PASSERELLE PEDONALI E DUE PONTI STRALLATI
I
l problema della stabilità aerodinamica dei ponti si pose inizialmente solo per quelli sospesi, a seguito del crollo del ponte di Tacoma Narrows (Washington, USA) nel 1940 per effetto di un vento di appena 67 km/ora. Attualmente, il problema delle vibrazioni indotte dal vento riguarda altre due famiglie di ponti: le passerelle pedonali e i ponti strallati. Le prime, grazie al sensibile incremento delle prestazioni dei materiali e ai nuovi potenti strumenti di calcolo, sono divenute sempre più snelle in rapporto alla luce; i secondi vengono impiegati ora per luci un tempo dominio assoluto dei ponti sospesi, avendo superato la soglia di 1.000 m (per esempio il Russky a Vladivostok, che ha luce di 1.104 m, e altri). Ciò ha portato, anche in Italia, alla creazione di varie gallerie del vento dedicate ai problemi dell’ingegneria civile, mentre in precedenza erano utilizzate solo in campo meccanico per studiare l’aerodinamica degli aerei e delle vetture sportive. Nel seguito si illustrano brevemente i risultati di prove condotte a supporto della progettazione di quattro ponti, due passerelle pedonali e due ponti strallati.
1. Il ponte della Musica sul Tevere a fine costruzione
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STRADE & AUTOSTRADE 4-2020
IL PONTE DELLA MUSICA SUL TEVERE A ROMA Si tratta di un ponte ad arco in acciaio di 140 m di luce il cui impalcato ha una larghezza complessiva variabile da 17,2 a 20,7 m. Porta attualmente piste ciclabili e percorsi pedonali ma è stato progettato per ricevere, in futuro, anche due binari tramviari. L’opportunità di eseguire prove in galleria del vento è derivata dalla snellezza dell’impalcato, alto appena 1,4 m. Una descrizione dettagliata dell’opera si trova in [1 e 2]. Le prove nella galleria del vento si sono svolte presso il Centro di Ricerca Interuniversitario CRIACIV di Prato diretto dal Prof. Gianni Bartoli. Sono stati realizzati due modelli di sezione in scala 1:75 e 1:60 al fine di eseguire due tipi di prova: la valutazione delle polari statiche e delle derivate aeroelastiche (al fine di valutare possibili instabilità per flutter) e l’individuazione della risposta dell’impalcato al distacco dei vortici (vortex shedding). I modelli comprendevano, oltre agli elementi strutturali, anche gli arredi, quali guard-rail, parapetti, ecc.. Particolare attenzione si è posta nella corretta riproduzione della porosità dell’assito in corrispondenza della zona pedonale ed inoltre, ai fini di una corretta rappresentatività del modello, è stato necessario riprodurre la rugosità della zona centrale (asfalto o sede tramviaria) mediante un foglio di carta vetrata. Dall’analisi dei risultati delle polari statiche (Figura 3) si evidenziano valori contenuti del coefficiente di trascinamento (CD) così come quelli del lift (CL) e del momento (CM). Inoltre, il valore positivo della pendenza del co-
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