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Anno Accademico 2009/10
01INUFU
Dinamica sismica e analisi strutturale
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Civile - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
De Stefano Alessandro       28 28 0 0 7
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/09 5 B - Caratterizzanti Ingegneria civile
Obiettivi dell'insegnamento
E' propedeutico al successivo corso progetto di strutture antisismiche.
Il corso intende fornire le conoscenze tecniche e gli strumenti culturali di base ber affrontare l'analisi di strutture civili in zona sismica. Il sisma, come sorgente di azioni dinamiche, non viene ancora studiato, ma l'attenzione è rivolta alla risposta delle strutture alle azioni dinamiche orizzontali e verticali.
Il corso si propone due obiettivi primari:
' abituare gli studenti a pensare in modo intuitivo e fisico al meccanismo della risposta dinamica; è un obiettivo non banale, che deve vincere la consuetudine mentale a concepire le azioni sugli edifici solo come forze costanti e non governate dal tempo;
' esplorare le tecniche principali di analisi della risposta dinamica, i loro algoritmi, la struttura dei codici di calcolo e le cautele necessarie nel definire i modelli numerici e nell'interpretare i risultati delle elaborazioni.
Competenze attese
Quelle normalmente acquisibili al termine del primo triennio, purchè si siano seguiti gli insegnamenti di Scienza delle Costruzioni e Tecnica delle Costruzioni.
Prerequisiti
Conoscenze di base di meccanica razionale,. Fondamenti del calcolo differenziale ed integrale.
Programma
Oscillatori semplici
1. Richiami algebra complessa e formule di Eulero.
2. Richiami di dinamica dell'oscillatore semplice smorzato in condizioni di:
' moto libero;
' moto con forzante armonica: l'equilibrio dinamico di D'Alembert, il poligono dei vettori rotanti;
' moto con forzante periodica; serie di Fourier.
' moto con forzante aleatoria a-periodica: trasformata di Fourier e di Laplace e analisi nel dominio della frequenza: funzione di risposta in frequenza
' moto con forzante aleatoria nel dominio del tempo: integrale di Duhamel
3. Il caso sismico: oscillatore semplice eccitato con moto alla base.
4. Genesi dello spettro di risposta

Oscillatori multipli.
' Analisi modale in 2D e 3D di edifici con smorzamento convenzionale e non convenzionale,
' Cenni sulla dinamica applicata al metodo FEM.
' Calcolo della risposta dinamica della struttura sollecitata da azioni dinamiche descritte come storie temporali.
' Calcolo della risposta dinamica della struttura con uso dello spettro di risposta.
' Analisi statica non-lineare (push-over)
' Analisi dinamica non-lineare: Formulazione della legge evolutiva per analisi passo-passo; criteri di integrazione; criteri di stabilità e convergenza; accuratezza.
' Analisi non-lineare con spettro di risposta; regolarità; generalità su fattore di comportamento 'q';
' Cenni di isolamento sismico
Laboratori e/o esercitazioni
Esercitazioni e laboratori sono accorpati senza particolari distinzioni comportando prevalentemente lavoro individuale assistito. Per metà del tempo saranno svolti al Laib. Comprenderanno:
' calcolo della risposta dinamica di un solaio che sopporta una macchina vibrante;
' risposta di struttura a pendolo rovescio con integrale di Duhamel;
' analisi modale 2D di edificio alto con interazione mensola-telaio;
' analisi modale 3D di edificio a 2 piani f.t.



Bibliografia
a) Testo di riferimento per il corso:
C. Gavarini, Dinamica delle Strutture, ESA, Roma
b) Per approfondimenti ed ulteriore consultazione:
Clough-Penzien, Dynamics of Structures, Second edition, McGrow Hill
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Controlli dell'apprendimento / Modalità d'esame
L'esame nel primo dei due appelli che seguono immediatamente la conclusione delle lezioni è scritto, mentre è orale in tutti gli altri appelli dell'anno accademico.
L'esame scritto consiste nella risposta a 10 domande presentate in un questionario, parte delle quali comportano la risoluzione di semplici esercizi con uso di calcolatrice tascabile. Il tempo massimo a disposizione è di 90 minuti. Le risposte saranno valutate tenendo conto di coefficienti di difficoltà delle domande, dichiarati nel testo che le contiene, a fianco di ogni domanda. Con risposte corrette, complete e ben strutturate è possibile ottenere anche la lode.
Il risultato positivo dell'esame scritto deve essere registrato nella stessa sessione, pena il decadimento del voto ottenuto.
Gli esami orali consistono in due o tre domande poste ad ogni candidato, sviluppate attraverso la discussione o lo svolgimento di brevi calcoli e durano circa un quarto d'ora l'uno.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2006/07
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