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Michele Palermo

Ricercatore a tempo determinato tipo b) (senior)

Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali

Settore scientifico disciplinare: ICAR/09 TECNICA DELLE COSTRUZIONI

Temi di ricerca

Temi di ricerca principali:

1.     Progettazione sismica di strutture dotate di smorzatori viscosi.

2.     Fenomeni torsionali che insorgono negli edifici caratterizzati da una eccentricità (in pianta) tra baricentro delle masse e baricentro delle rigidezze.

3.     Comportamento sismico di strutture realizzate con pannelli sandwich in c.a.

4.     Sviluppo sperimentale di tamponamenti ad elevata duttilità.

5.     Sviluppo di controventamento innovativo di tipo isteretico denominato “Crescent Shaped Braces”.

6.     Caratterizzazione geometrico-meccanica ed ottimizzazione di elementi strutturali in acciaio realizzati con manifattura additiva ("Additive Manufacturing").

 

  1. Progettazione sismica di strutture dotate di smorzatori viscosi. La ricerca ha portato allo sviluppo di una procedura progettuale originale per la identificazione delle caratteristiche di progetto degli smorzatori viscosi e per la valutazione delle massime azioni trasmesse dai dispositivi agli elementi strutturali sotto input sismico. Sono stati inoltre investigati aspetti di dettaglio quali: il fattore di comportamento (“behaviour factor”) in strutture dotate di smorzatori viscosi tramite estese simulazioni numeriche mediante analisi di tipo time-history non-lineari; il fattore di riduzione della risposta in spostamento (“damping reduction factor”) attraverso un approccio di tipo stocastico; sviluppo di una formulazione semplificata per la valutazione del profilo delle velocità di interpiano in strutture dotate di smorzatori.
  2. Fenomeni torsionali che insorgono negli edifici caratterizzati da una eccentricità (in pianta) tra baricentro delle masse e baricentro delle rigidezze. La ricerca ha portato allo sviluppo di formule predittive per la stima dell’incremento della richiesta di spostamento in strutture eccentriche (rispetto alle corrispondenti strutture non eccentriche). Tali formule, sviluppate analiticamente a partire da sintetici parametri che caratterizzano le proprietà fisiche dei sistemi, hanno mostrato (sulla base sia di estese indagini numeriche parametriche che di prove sperimentali su tavola vibrante) la loro capacità nel cogliere l’essenza di tali fenomeni.
  3. Comportamento sismico di strutture realizzate con pannelli sandwich in c.a. Ricerca analitica, numerica e sperimentale sul comportamento sotto carichi orizzontali di strutture a pannelli portanti in conglomerato cementizio armato di tipo sandwich. In particolare sono state condotte: (i) prove cicliche pseudo-statiche per valutare il comportamento nel piano di singoli pannelli (con e senza aperture) e di una struttura di pianta ad “H”, (ii) prova dinamica su tavola vibrante di un edificio a 3 piani in vera grandezza. I risultati delle prove hanno mostrato una buona correlazione tra la risposta sperimentale e le valutazioni predittive. Le valutazioni predittive sono state condotte con due differenti approcci: sviluppo/adattamento della “modified-compression field theory”; calibrazione/validazione di un modello di danno isotropo per elementi di tipo shell nell’ambito di analisi FEM.
  4. Sviluppo sperimentale di  tamponamenti  ad elevata duttilità. E’ stata condotta una vasta campagna sperimentale finalizzata allo sviluppo di un sistema murario ad elevate prestazioni sismiche. In particolare la ricerca si è focalizzata su: (i) sviluppo di una malta caratterizzata da elevate resistenze a flessione e dalle innovative caratteristiche duttili (brevettata dalla ditta Litokol spa), (ii) sviluppo di un blocco innovativo da tamponamento porizzato a giunto sottile rettificato caratterizzato da spiccate proprietà termiche ed al contempo da buone caratteristiche strutturali. Le superiori prestazioni sismiche del sistema murario innovativo (blocco innovativo + malta duttile) sono state verificate tramite una serie di prove di compressione diagonale su muretti di dimensione nominale pari a 1,00 m x 1,00 m.
  5. Sistema di controventamento innovativo di tipo isteretico denominato “Crescent Shaped Braces”. La ricerca ha portato allo sviluppo di un dispositivo metallico di dissipazione di tipo isteretico, che grazie alla sua particolare configurazione geometrica consente il soddisfacimento di obbiettivi prestazionali sismici multipli in un’ottica di progettazione PBSD. Le prestazioni del dispositivo sono state verificate mediante prove cicliche pseudo-statiche su prototipi in scala.
  6. Caratterizzazione geometrico-meccanica ed ottimizzazione di elementi strutturali in acciaio realizzati con manifattura additiva ("Additive Manufacturing"). La ricerca è incentrata sullo studio delle caratteristiche geometriche e meccaniche e del comportamento strutturale di elementi realizzati mediante tecnologie di "Additive manufacturing". Le proprietà geometriche sono investigate mediante tecnica laser scanner e tomografia avanzata. Le proprietà meccaniche del materiale ed il comportamento strutturale di elementi sono investigate mediante prove meccaniche e di caratterizzazione microstrutturale, interpretate attraverso modellazioni numeriche ad elementi finiti avanzate.Prove di trazione su provini ottenuti da lastre di materiale consentono di valutare l’influenza della “direzione” di stampa (ortotropia) sui principali parametri meccanici, quali modulo di Young, tensione di snervamento e deformazione ultima. Prove di  buckling su elementi tubolari in scala reale e prove di compressione su elementi tozzi consentono di valuare la risposta a compressione.L'interpretazione dei risultati di tali prove sperimentali e di caratterizzazione microstrutturale  consentono la calibrazione di fattori di imperfezione e di coefficienti parziali da utilizzare per la progettazione di elementi strutturali.     

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