ID:
A001654
Durata (ore):
36
CFU:
6
SSD:
GEOTECNICA
Url:
GEOPHYSICAL SCIENCES FOR SEISMIC RISK/COMUNE Anno: 1
Anno:
2023
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (26/02/2024 - 31/05/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
L'obiettivo del corso di Earthquake Geotechnical Engineering è quello di fornire le conoscenze per valutare la risposta dei terreni naturali e delle opere in terra alle azioni sismiche e gli effetti delle caratteristiche meccaniche dei terreni sulla risposta sismica delle strutture, delle infrastrutture e, in generale, delle opere di ingegneria.
Tale obiettivo viene conseguito attraverso la comprensione dei principi di propagazione delle onde sismiche nei terreni, del comportamento dei terreni sottoposti a carichi ciclici e dinamici in relazione al livello deformativo, delle tecniche sperimentali per la determinazione dei parametri meccanici da prove in sito e di laboratorio, dei fenomeni di risposta locale dei terreni alla propagazione di onde sismiche, del fenomeno della liquefazione dei depositi sabbiosi saturi, e delle teorie alla base delle analisi in condizioni sismiche di opere e sistemi geotecnici.
Alla fine del corso lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite e la comprensione dei principi fondamentali della disciplina per:
a) definire il piano delle indagini in sito e delle prove in laboratorio necessarie per lo studio della risposta sismica locale di un sito;
b) interpretare i risultati di prove in sito e di laboratorio;
c) eseguire analisi di risposta sismica locale monodimensionale sia con metodi basati sul modello di comportamento lineare equivalente che con metodi di analisi non lineare, utilizzando codici di calcolo specifici, per prevedere le azioni sismiche attese al piano di campagna;
d) valutare l’effetto delle azioni sismiche sulle pressioni interstiziali, la suscettibilità alla liquefazione di depositi sabbiosi saturi e le condizioni di sicurezza riguardo alla stabilità nei confronti della liquefazione.
Gli elementi di teoria consentiranno allo studente di identificare, formulare e risolvere problemi utilizzando metodi, tecniche e strumenti aggiornati e di uso consolidato.
La comprensione degli argomenti è volta a sviluppare la capacità di elaborazione dei concetti con piena autonomia di giudizio ed è supportata dall’apprendimento di un linguaggio tecnico appropriato e rigoroso, utile a presentare i risultati e sostenere argomentazioni teoriche su temi applicativi, con particolare riferimento a quelli finalizzati alla valutazione della vulnerabilità sismica del territorio e delle opere di ingegneria, e a permettere una sicura ed efficace comunicazione sia con interlocutori esperti nella materia che con interlocutori non specialisti e di diversa formazione.
Tale obiettivo viene conseguito attraverso la comprensione dei principi di propagazione delle onde sismiche nei terreni, del comportamento dei terreni sottoposti a carichi ciclici e dinamici in relazione al livello deformativo, delle tecniche sperimentali per la determinazione dei parametri meccanici da prove in sito e di laboratorio, dei fenomeni di risposta locale dei terreni alla propagazione di onde sismiche, del fenomeno della liquefazione dei depositi sabbiosi saturi, e delle teorie alla base delle analisi in condizioni sismiche di opere e sistemi geotecnici.
Alla fine del corso lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite e la comprensione dei principi fondamentali della disciplina per:
a) definire il piano delle indagini in sito e delle prove in laboratorio necessarie per lo studio della risposta sismica locale di un sito;
b) interpretare i risultati di prove in sito e di laboratorio;
c) eseguire analisi di risposta sismica locale monodimensionale sia con metodi basati sul modello di comportamento lineare equivalente che con metodi di analisi non lineare, utilizzando codici di calcolo specifici, per prevedere le azioni sismiche attese al piano di campagna;
d) valutare l’effetto delle azioni sismiche sulle pressioni interstiziali, la suscettibilità alla liquefazione di depositi sabbiosi saturi e le condizioni di sicurezza riguardo alla stabilità nei confronti della liquefazione.
Gli elementi di teoria consentiranno allo studente di identificare, formulare e risolvere problemi utilizzando metodi, tecniche e strumenti aggiornati e di uso consolidato.
La comprensione degli argomenti è volta a sviluppare la capacità di elaborazione dei concetti con piena autonomia di giudizio ed è supportata dall’apprendimento di un linguaggio tecnico appropriato e rigoroso, utile a presentare i risultati e sostenere argomentazioni teoriche su temi applicativi, con particolare riferimento a quelli finalizzati alla valutazione della vulnerabilità sismica del territorio e delle opere di ingegneria, e a permettere una sicura ed efficace comunicazione sia con interlocutori esperti nella materia che con interlocutori non specialisti e di diversa formazione.
Prerequisiti
Conoscenze di base di Geologia e Sismologia (Struttura della Terra, onde sismiche e tettonica a placche; Terremoti: epicentro, misure di intensità, magnitudo ed energia), conoscenze di Fisica (moto armonico, risposta di sistemi ad un grado di libertà).
Metodi didattici
Il corso prevede un impegno in aula di 36 ore e viene erogato mediante lezioni frontali in cui gli argomenti di teoria vengono chiariti anche mediante la presentazione di casi di studio.
Le lezioni sono svolte alla lavagna e con la proiezione di slides.
Le lezioni sono svolte alla lavagna e con la proiezione di slides.
Verifica Apprendimento
La verifica dell’apprendimento è effettuata attraverso una prova di esame orale.
La prova consiste nella discussione di almeno tre argomenti ed è volta a verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso. Sono altresì oggetto di valutazione il rigore metodologico e la proprietà di linguaggio nell'esposizione degli argomenti.
Ciascuno degli argomenti trattati all’esame è oggetto di separata valutazione in trentesimi. La valutazione finale, espressa in trentesimi, è il risultato di un giudizio complessivo della prova d’esame che tiene conto della media delle valutazioni della discussione dei vari argomenti.
La prova consiste nella discussione di almeno tre argomenti ed è volta a verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso. Sono altresì oggetto di valutazione il rigore metodologico e la proprietà di linguaggio nell'esposizione degli argomenti.
Ciascuno degli argomenti trattati all’esame è oggetto di separata valutazione in trentesimi. La valutazione finale, espressa in trentesimi, è il risultato di un giudizio complessivo della prova d’esame che tiene conto della media delle valutazioni della discussione dei vari argomenti.
Testi
Crespellani, Facciorusso - “Dinamica dei terreni per le applicazioni sismiche” –Dario Flaccovio editore.
Mancuso - “Misure dinamiche in sito”- Hevelius Ed.
Lanzo, Silvestri - “Risposta sismica locale”- Hevelius Ed.
Kramer - “Geotechnical earthquake engineering” – Prentice Hall
Ishihara - “Soil behaviour in earthquake geotechnics” –Oxford University Press
Mancuso - “Misure dinamiche in sito”- Hevelius Ed.
Lanzo, Silvestri - “Risposta sismica locale”- Hevelius Ed.
Kramer - “Geotechnical earthquake engineering” – Prentice Hall
Ishihara - “Soil behaviour in earthquake geotechnics” –Oxford University Press
Contenuti
ELEMENTI DI MECCANICA DELLE TERRE: Struttura e interazione tra le fasi di una terra; Classificazione delle terre, Stati di tensione e deformazione in un continuo; Principio delle tensioni efficaci; Cerchi di Mohr e percorsi di carico; Calcolo delle tensioni in condizioni litostatiche; Modelli di comportamento meccanico delle terre; Criterio di resistenza.
PROPAGAZIONE DELLE ONDE: Propagazione monodimensionale di onde di compressione e torsione: mezzo omogeneo e mezzo eterogeneo; Propagazione tridimensionale di onde di volume; Cenni sulle onde di superficie: velocità di propagazione e ampiezza degli spostamenti, dispersione; Riflessione e rifrazione delle onde; Attenuazione delle onde: smorzamento materiale e smorzamento radiativo.
COMPORTAMENTO DEI TERRENI SOTTOPOSTI A CARICHI CICLICI: Alterazione dello stato tensionale e rotazione delle direzioni principali; Comportamento ciclico dei terreni; Prove di laboratorio e prove in sito per la caratterizzazione dei terreni ai fini delle analisi dinamiche.
RISPOSTA SISMICA LOCALE: Parametri sismici di ampiezza, durata e frequenza; Spettro di Fourier e spettro di risposta. Analisi nel dominio del tempo e delle frequenze, funzione di trasferimento e di amplificazione. Soluzioni per uno strato elastico o visco-elastico su substrato rigido o deformabile. Risposta sismica locale di sottosuoli reali: effetto della eterogeneità, effetto della non-linearità, analisi lineare equivalente, analisi non lineare; Effetto della geometria di bacini alluvionali ed effetti topografici sulla risposta sismica locale
LIQUEFAZIONE DEI DEPOSITI SABBIOSI SATURI: Valutazione della suscettibilità di un deposito alla liquefazione: criteri storici, criteri geologici, criteri basati sulla composizione granulometrica, criteri di stato; Innesco della liquefazione: evidenza sperimentale da percorsi di carico in prove monotone e cicliche, superficie di liquefazione, mobilità ciclica; Valutazione del potenziale di liquefazione; Metodi empirici per la valutazione di cedimenti indotti dalla liquefazione; Cenni sui metodi di miglioramento del terreno per la mitigazione della liquefazione.
PROPAGAZIONE DELLE ONDE: Propagazione monodimensionale di onde di compressione e torsione: mezzo omogeneo e mezzo eterogeneo; Propagazione tridimensionale di onde di volume; Cenni sulle onde di superficie: velocità di propagazione e ampiezza degli spostamenti, dispersione; Riflessione e rifrazione delle onde; Attenuazione delle onde: smorzamento materiale e smorzamento radiativo.
COMPORTAMENTO DEI TERRENI SOTTOPOSTI A CARICHI CICLICI: Alterazione dello stato tensionale e rotazione delle direzioni principali; Comportamento ciclico dei terreni; Prove di laboratorio e prove in sito per la caratterizzazione dei terreni ai fini delle analisi dinamiche.
RISPOSTA SISMICA LOCALE: Parametri sismici di ampiezza, durata e frequenza; Spettro di Fourier e spettro di risposta. Analisi nel dominio del tempo e delle frequenze, funzione di trasferimento e di amplificazione. Soluzioni per uno strato elastico o visco-elastico su substrato rigido o deformabile. Risposta sismica locale di sottosuoli reali: effetto della eterogeneità, effetto della non-linearità, analisi lineare equivalente, analisi non lineare; Effetto della geometria di bacini alluvionali ed effetti topografici sulla risposta sismica locale
LIQUEFAZIONE DEI DEPOSITI SABBIOSI SATURI: Valutazione della suscettibilità di un deposito alla liquefazione: criteri storici, criteri geologici, criteri basati sulla composizione granulometrica, criteri di stato; Innesco della liquefazione: evidenza sperimentale da percorsi di carico in prove monotone e cicliche, superficie di liquefazione, mobilità ciclica; Valutazione del potenziale di liquefazione; Metodi empirici per la valutazione di cedimenti indotti dalla liquefazione; Cenni sui metodi di miglioramento del terreno per la mitigazione della liquefazione.
Lingua Insegnamento
INGLESE
Corsi
Corsi
GEOPHYSICAL SCIENCES FOR SEISMIC RISK
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
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