Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2016/17
01QKEIH
Modelli non-lineari di meccanica della frattura applicati al calcestruzzo
Dottorato di ricerca in Ingegneria Delle Strutture - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Carpinteri Alberto ORARIO RICEVIMENTO PO ICAR/08 18 0 0 0 4
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
*** N/A ***    
Obiettivi dell'insegnamento
PERIODO: MAGGIO 2017

Lo scopo del corso è quello di presentare alcuni modelli di meccanica della frattura non-lineare particolarmente efficaci nello studio della propagazione delle fessure in materiali quasi-fragili come il calcestruzzo, anche in presenza di rinforzi. Più in dettaglio, si tratta del modello coesivo (ampiamente diffuso e di cui è ormai presente una notevole letteratura in ambito internazionale) e del modello del bridged-crack. La presentazione di tali modelli è fatta soffermandosi sia sugli aspetti teorici di base che sulle strategie di dettaglio per una loro implementazione in via numerica (ad esempio nell’ambito FEM). Durante il corso vengono presentate alcune applicazioni allo studio di problemi connessi alla progettazione di strutture in calcestruzzo armato, come quello della minima armatura e delle rotazioni plastiche.

The present course aims at introducing some nonlinear fracture mechanics models routinely used for the analysis of the crack propagation in quasi-brittle materials, like concrete, both in plain and reinforced conditions. More in details, the cohesive crack model and the bridged crack model are presented. Both the fundamental theoretical aspects and the more specific strategies used for their implementations in numerical algorithms (as, for instance, in the FEM framework) are presented. Applications of this two models to problems related to the design of reinforced concrete structures, such as the minimum reinforcement amount and the plastic rotational capacity, are proposed during the course.
Programma
- Modello della fessura coesiva
- fenomeno dello snap-back
- applicazioni avanzate del modello della fessura coesiva: propagazione della fessura in Modo Misto
- modello di "overlapping" per il calcestruzzo in compressione
- modello del "bridged crack"
- condizione di minima armatura
- applicazioni avanzate del modello del "bridged crack": carichi ripetuti
- effetti dimensionali sulla capacità di rotazione plastica di travi in calcestruzzo armato.

Sono previste esperienze di laboratorio, durante le quali saranno condotte prove per la caratterizzazione meccanica dei materiali da costruzione. In particolare, saranno proposte prove di trazione su barre di armatura, prove di compressione su provini in calcestruzzo e roccia controllate mediante la deformazione circonferenziale, e prove di flessione su tre punti per la valutazione dell’energia di frattura di materiali cementizi.


- Cohesive crack model
- snap-back phenomenon
- advanced applications of the cohesive crack model: Mixed Mode crack propagation
- overlapping crack model for concrete in compression
- bridged crack model, minimum reinforcement
- advanced applications of the bridged crack model: repeated loading
- size-scale effects on the plastic rotational capacity of reinforced concrete beams in bending.

Students are asked to attend some experimental tests carried out in the Materials and Structures Laboratory of the Politecnico di Torino. In particular, the proposed tests are: tension test on steel rebars, compression test on concrete and rock specimens controlled by the circumferential strain, three-point-bending test for the evaluation of the fracture energy for concrete-like materials.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2016/17
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