L'insegnamento si propone di fornire i principi e gli strumenti pratici per affrontare le problematiche principali dell’ingegneria sismica. Dopo una introduzione ai sistemi dinamici elementari, l'insegnamento propone soluzioni moderne alle questioni legate alla previsione della risposta dinamica e al progetto antisismico di manufatti e strutture. Le esercitazioni, numeriche e progettuali, saranno volte all’utilizzazione concreta degli strumenti più aggiornati della dinamica sismica e permetteranno di analizzare consapevolmente il quadro normativo di riferimento.

- Saper formulare il problema strutturale in campo dinamico e sismico;
- Saper analizzare il rischio sismico partendo dalla scala regionale fino a giungere a quella locale del singolo manufatto;
- Acquisire competenze di progetto antisismico.

Conoscenze di base di matematica, meccanica e ingegneria strutturale, con particolare riferimento al corso di Tecnica delle Costruzioni.

 Sistemi dinamici a un sol grado di libertà
Risposta dell'oscillatore lineare smorzato a eccitazione armonica, periodica e oscillante aperiodica: analisi nel dominio della frequenza e del tempo. Risposta dinamica a eccitazione casuale: correlazione e covarianza temporale; densità di potenza spettrale; funzioni di trasferimento. Spettri di risposta. Valutazione sperimentale dello smorzamento. Fondamenti di isolamento sismico.
 Sistemi dinamici a più gradi di libertà
Analisi modale di sistemi discretizzati. Sistemi non-classicamente smorzati. Sistemi monodimensionali continui. Impiego di FEM in campo dinamico e sismico. Cenni di analisi modale sperimentale.
 Rischio sismico
Intensità macrosismica, magnitudo, leggi di attenuazione e scale sismiche. Stima della pericolosità del sito su base storica. Analisi di vulnerabilità.
 Analisi di strutture in zona sismica
Oscillatore elasto-plastico. Domanda di duttilità. Spettri di risposta di progetto. Analisi statica lineare e non-lineare, analisi modale con spettro. Analisi con terremoti artificiali nel dominio del tempo e della frequenza.
 Progettazione strutturale in zona sismica
Esperienze apprese dai recenti terremoti: costruzioni in muratura, cemento armato, legno, acciaio. Duttilità globale e capacity design. Duttilità locale e dettagli costruttivi in zona sismica. Edifici in cemento armato. Edifici esistenti in muratura. Cenni ai dispositivi e sistemi di controllo passivo, ibrido e attivo.

Sono previste esercitazioni di tipo numerico e progettuale. Nella risoluzione dei problemi dinamici e sismici gli studenti saranno introdotti all’uso delle librerie di Matlab.

 Calcolo della risposta dinamica e sismica di strutture semplici nel dominio del tempo e della frequenza.
 Analisi modale: applicazione alla risposta dinamica di strutture intelaiate soggette ad accelerogrammi sismici reali o artificiali.
 Analisi multimodale con spettro di risposta. Applicazione alla progettazione o all’adeguamento sismico di un edificio.

Dispense e testi generali di riferimento:
-Obbligatorio: Normativa Tecnica delle Costruzioni DM2008 e Direttiva Ministero BBCC per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale (scaricabili gratuitamente dalla rete).
-Dispense del corso di Ingegneria Sismica.

L’esame verte su un colloquio e per accedervi gli studenti devono aver completato con giudizio positivo la tesina svolta nell’ambito delle esercitazioni.