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Marco Savoia

Professore ordinario

Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali

Settore scientifico disciplinare: ICAR/09 TECNICA DELLE COSTRUZIONI

Temi di ricerca

Parole chiave: affidabilità strutturale identificazione dinamica materiali compositi viscosità e danneggiamento ingegneria sismica

1. MATERIALI COMPOSITI

1.1 Elementi strutturali in c.a. placcati con FRP: problemi di fessurazione e di deformabilità, a breve e lungo termine; 1.2 Leggi di interfaccia FRP-calcestruzzo e problemi di delaminazione; 1.3 Confinamento con FRP di pilastri in c.a. soggetti a presso flessione. 1.4 Indagini sperimentali e numeriche riguardanti le deformazioni viscose di profili pultrusi;

2. VISCOSITÀ E DANNO

2.1 Danno per deformazioni differite nelle strutture in c.a.; 2.2 Deformazioni viscose di elementi in calcestruzzo autocompattante.

 3. AFFIDABILITÀ

3.1 Teorie Fuzzy per l'analisi strutturale; 3.2 Affidabilità delle strutture nei riguardi dell'instabilità in presenza di dati incerti;

4. IDENTIFICAZIONE STRUTTURALE

4.1 Identificazione nel dominio di frequenze e tempo; 4.2 Metodi avanzati di identificazione e di ottimizzazione.

5. SISMICA

5.1 Analisi non lineare (statica/dinamica) di strutture in c.a. con FRP; 5.2 Affidabilità e curve di fragilità di strutture in c.a.; 5.3 Analisi pushover per strutture irregolari.

6. STRUTTURE PREFABBRICATE E CALCESTRUZZI FIBRORINFORZATI

6.1 Indagini sperimentali su tecniche avanzate nella prefabbricazione strutturale; 6.2 Calcestruzzi fibrorinforzati con fibre metalliche e polimeriche; 6.3 Utilizzo di fibre metalliche per la riduzione delle fessure in strutture in calcestruzzo debolmente armate.



1.1 Studiati fessurazione e deformabilità di elementi in c.a. con FRP. Studiate deformazioni differite nel tempo in condizioni di servizio. Adottato schema alle differenze finite, sviluppato un algoritmo di tipo esponenziale con solutore alla Newton-Raphson per l'integrazione nel tempo. Messo a punto modello di tension-stiffening calibrato considerando resistenza del calcestruzzo a trazione considerata una variabile aleatoria.

1.2 Definita legge di interfaccia non lineare da risultati di prove di delaminazione placca – calcestruzzo. Elaborato un modello numerico e condotto uno studio sulla delaminazione con BEM, con legge di tipo coesivo per l'interfaccia, nella quale sono stati condensati tutti i contributi non lineari.

1.3 Studiato confinamento con FRP di pilastri in c.a. in condizioni di pressoflessione. Formulato un modello, basato su una discretizzazione a fibre della sezione, per valutare sia il dominio di rottura che la duttilità di pilastri pressoinflessi rinforzati con FRP.

1.4 Sviluppato modello FEM per travi pultruse sotto carichi di lunga durata. Le travi composite sono considerate a parete sottile, ed i materiali viscoelastici lineari. Condotte prove sperimentali di lungo termine (provini e travi) su materiali pultrusi con riferimento a sollecitazioni normali e taglianti.

2.1 Studiata evoluzione del danno per deformazioni differite in provini di calcestruzzo. Proposta formulazione incrementale non lineare per carichi elevati e di lunga durata. Proposto criterio per tenere in conto l'incremento di resistenza nel tempo legato alla maturazione del calcestruzzo.

2.2 Condotte prove sperimentali (camera climatica) su deformabilità a lungo termine di calcestruzzi autocompattanti: provini cilindrici compressi e travi in c.a. in flessione a quattro punti. Dopo 1 anno, confrontati i risultati di prove di rottura su provini e travi soggetti a prove di viscosità e su elementi non soggetti a carico.

3.1 Utilizzata teoria dei fuzzy sets in problemi strutturali in presenza di elevate incertezze nei dati. Dimostrato come tali teorie siano una generalizzazione della probabilità. Condotte analisi di affidabilità e caratterizzazione dei materiali: 1) Analisi statica equivalente di strutture intelaiate con masse e rigidezze degli elementi secondari non strutturali e lo spettro di risposta definiti come numeri sfocati. 2) Resistenza caratteristica del calcestruzzo basata su intervalli di confidenza di Kolmogorov-Smirnov. 3) Imperfezioni di pannelli prefabbricati come numeri sfocati. 4) Affidabilità di pilastri elasto-plastici sotto carico assiale eccentrico.

4.1 Studiata identificazione dinamica nel campo delle frequenze delle proprietà meccaniche. Utilizzata per lo studio di strutture (ponti, passerelle, etc.), soggetti a prove dinamiche mediante vibrodina. Sviluppato algoritmo ARMAV per l'identificazione nel dominio nel tempo di frequenze e smorzamenti, utilizzato per strutture soggette ad eccitazione ambientale. 4.2 Sviluppati metodi per l'identificazione di parametri meccanici della struttura attraverso algoritmi genetici (Differential Algorithm). Algoritmo validato mediante studi di simulazione numerica, a partire da dati pseudo-sperimentali ed utilizzato per l'analisi dei risultati sperimentali di identificazione dinamica al vero.

 5.1 Sviluppati metodi per l'analisi non lineare di strutture in c.a. Analisi statiche non lineari (push-over) sono condotte con tecniche adattive, ed i risultati confrontati con quelli di analisi non lineari incrementali (IDA). Metodi utilizzati per valutare l'efficacia di rinforzi mediante fasciatura con FRP dei pilastri di strutture in c.a.

5.2 Messa a punto una procedura per la valutazione delle curve di fragilità sismica, che utilizza la teoria statistica delle superfici di risposta con effetti di blocco aleatori. Consente di tenere in conto la variabilità dell'azione sismica, le incertezze sui parametri meccanici e strutturali (resistenze, carichi, ecc.) e la loro distribuzione (es. variabilità della resistenza del calcestruzzo tra pilastri di una stessa struttura in c.a.).

5.3 Messa a punto una tecnica innovativa per condurre analisi pushover per strutture irregolari.

6.1 Conduzione di indagini sperimentali su tecniche avanzate nella prefabbricazione strutturale: prove su agganci a plinti di fondazione, prove di lungo termine su travi realizzate in fasi successive e confronto con risultati di modellazioni numeriche.

6.2 Prove di confronto tra le prestazioni di calcestruzzi fibrorinforzati con fibre metalliche e polimeriche; Indagini sul comportamento a lungo termine e sulla durabilità di travetti realizzati con fibre.

6.3 Indagine numerica sull'utilizzo di fibre metalliche per la riduzione delle fessure in strutture in calcestruzzo debolmente armate.Messo a punto un criterio per la riduzione dello spessore di rivestimenti di gallerie.