Autore: Sebastiano Massara
Relatore: Carmelo Gentile
Azienda: Prof. Ing. Carmelo Gentile
Master: Progettazione sismica delle strutture per costruzioni sostenibili – 2018/19
Tra le costruzioni storiche italiane rientrano anche i numerosi ponti in muratura realizzati per la nascente rete ferroviaria (dalla metà dell’ottocento fino ai primi del ‘900). Tali manufatti, anche per motivi di vulnerabilità sismica, sono attualmente studiati, come il ponte dell’Olla, sito in Provincia di Cuneo. Il ponte è in muratura con cinque arcate a tutto sesto, complessivamente lungo 120 m circa ed alto 40 m. Costruito intorno al 1890 sul fiume Stura, realizzava il collegamento ferroviario Cuneo – Borgo S. Dalmazzo – Demonte. Il ponte è stato già oggetto di una valutazione preliminare da parte del Politecnico di Milano su incarico di ANAS S.p.A., avente come oggetto l’indagine dinamica del manufatto effettuata in condizioni di esercizio.
A partire dalla precedente valutazione, il modello ad elementi del ponte è stato perfezionato implementando con elementi shell la parte del ponte relativa ai timpani (in muratura), osservando quindi la variazione del comportamento dinamico dell’opera. Con tale modello perfezionato, si è potuto apprezzare la buona correlazione delle frequenze FEM con quelle sperimentali dell’indagine dinamica espletata durante il primo incarico. Solo la seconda frequenza non è stata ben colta dal suddetto modello con elementi shell. Nello studio condotto, la calibrazione del modello dal punto di vista dinamico è stata incentrata sul processo di Identificazione Dinamica (metodo di Douglas-Reid) che ha consentito la determinazione dei parametri variabili del sistema (moduli elasticità delle pile e degli archi, nonché peso, modulo elastico e spessore degli timpani) a fronte delle frequenze sperimentali note. Grazie quindi al modello numerico ragionevolmente attendibile, si è passati alla fase dello studio dei carichi gravanti sul ponte per condurre le valutazioni di sicurezza statiche e sismiche. Sono stati presi in considerazione sei schemi di carico veicolare – secondo i dettami della normativa NTC2018 – con distribuzione dei carichi uniforme e carichi concentrati del tipo tandem, ad una e due corsie. Il carico da vento è stato considerato in senso trasversale al ponte, portando anche in conto il carico indotto dalla variazione termica, nonché l’azione associata al sisma di progetto. Le conclusive verifiche hanno rivelato che, dal punto di vista statico, gli archi raggiungono la loro resistenza massima se soggetti ai massimi carichi statici da normativa, mentre le pile non destano problemi di sicurezza statica. Dal punto di vista dinamico, sotto azione sismica di progetto, si è osservato che gli archi sono provati duramente (in termini tensionali), andando in crisi specie nelle zone di chiave, mentre le pile si assestano su valori tensionali limite.