L'attività scientifica, documentata dalle pubblicazioni riportate nella sezione pubblicazioni, è stata svolta in collaborazione con università e centri di ricerca italiani ed internazionali e ha visto il coinvolgimento di gruppi appartenenti a diversi settori disciplinari.
L'attività di ricerca può dunque essere sintetizzata nel quadro seguente, nel quale si collocano i lavori prodotti.
i) Ancoraggi di fondazione per turbine eoliche offshore installate in acque profonde.
Lo studio è rivolto all’analisi del comportamento dei sistemi di fondazione tipicamente utilizzati per strutture galleggianti fuori costa, con particolare interesse alle strutture per turbine eoliche. Lo studio si propone di supportare il trasferimento tecnologico dalle esperienze maturate nel settore oil & gas verso questo nuovo sviluppo. Tale obiettivo è perseguito mediante lo sviluppo di modelli numerici (FE) avanzati per lo studio del comportamento dei sistemi di ancoraggio. Particolare attenzione è stata posta allo studio del comportamento dei sistemi di ancoraggio considerando la variabilità spaziale delle proprietà del terreno. L’attività numerica è sviluppata sulla base di un database di prove sperimentali disponibili e da nuovi test eseguiti in centrifuga. I dati prodotti dallo studio numerico sono inoltre analizzati mediante l’utilizzo di approcci probabilistici innovativi mediante l’uso di metamodelli o modelli surrogati.
Lo studio è svolto nel contesto del progetto di ricerca SEAFLOWER. Progetto finanziato dalla Commissione Europea nell'ambito delle Azioni Marie Skłodowska-Curie (Horizon 2020, MSCA-IF-2019, Grant Agreement No 891826). Il progetto vede la collaborazione del COFS della University of Western Australia di Perth (WA, Australia) e del INRAE di Grenoble (Francia).
ii) Modellazione agli Elementi Finiti di sistemi di protezione passiva dal rischio da frane di crollo.
La ricerca ha riguardato la calibrazione di modelli FE di diversi prototipi di barriere paramassi a bassa ed elevata capacità di assorbimento. I modelli numerici sviluppati sono tridimensionali e non-lineari per tenere conto delle grandi deformazioni derivanti dal fenomeno fortemente dinamico di impatto. Ogni modello sviluppato è stato calibrato e validato sulla base di una ricca base di dati sperimentali di prove in vera grandezza condotte in diversi siti. I modelli sviluppati sono stati utilizzati per indagare la risposta delle opere a diverse condizioni di impatto, con particolare interesse al cosiddetto ‘effetto proiettile’ (bullet effect) particolarmente gravoso per opere a bassa capacità di assorbimento. Ulteriore attenzione è stata posta alla validazione di metodi alternativi per lo sviluppo dei modelli, mediante l’utilizzo di elementi continui per la struttura di intercettazione. Tale soluzione comporta una notevole ottimizzazione del costo computazionale dei modelli numerici, con possibilità di affiancare l’utilizzo dei modelli a contesti probabilistici.
Parte di questo studio è stato condotto in collaborazione con il CGSE della Università di Newcastle (NSW, Australia).
iii) Mitigazione del rischio di frane da crollo
Lo studio numerico svolto per le opere di protezione da caduta massi è stato affiancato all’analisi della gestione del rischio e alla valutazione della pericolosità residua di versanti instabili. In questo contesto l’obiettivo era di integrare i risultati ottenuti dalle simulazioni numeriche all’interno dei comuni codici di calcolo delle traiettorie di caduta. A tale scopo è stato utilizzato un approccio innovativo mediante l’ausilio di metamodelli. Questi sono operatori matematici che, opportunamente calibrati dai dati deterministici dei modelli FE, sono in grado di sintetizzare la loro risposta con un costo computazionale ridotto e facilmente affiancabile ai metodi probabilistici tipicamente adottati dai codici di calcolo delle traiettorie.
Questa attività di ricerca è stata svolta in collaborazione con la Provincia Autonoma di Bolzano e con il gruppo di ricerca del INRAE di Grenoble (Francia).
