Dipartimento di Ingegneria Civile

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Numerical tools for moisture-stress and fracture analysis of timber structures
(2010) Mendicino, Antonio Lorenzo; Aristodemo, Maurizio; Bilotta, Antonio; Fortino, Stefania
La tesi presenta alcuni strumenti numerici per la valutazione delle tensioni provocate dall’umidit`a nelle strutture in legno e per la modellazione dei fenomeni di frattura nelle strutture in legno lamellare incollato. Il lavoro `e stato svolto in collegamento con lo European WoodWisdom-Net project Improved Moisture e il Cost Action E55 project. A tal proposito si ringraziano gli staff di tali programmi di ricerca. Sono state condotte analisi tensioni-umidit`a basate su un modello 3D ortotropoviscoelastico- mechanosorptive per il legno e su un modello multi-Fickian per la diffusione dell’umidit`a. Il modello complessivo `e stato implementato nel codice FEM Abaqus: in particolare il modello costitutivo del materiale solido, il flusso esterno di umidit`a e il sorption per unit`a di tempo sono stati implementati tramite l’intefaccia Abaqus delle user subroutine. I risultati in termini di umidit`a e tensioni sono stati confrontati con dati sperimentali disponibili in letteratura. I valori numerici ottenuti risultano essere sufficientemente in accordo con i dati sperimentali. Perci`o il modello potrebbe essere ulteriormente sviluppato ed esteso ai casi pi`u generali dei collegamenti per le strutture in legno in condizioni reali di umidit`a. Per i casi pi`u generali, l’uso dell’analisi multi-Fickian analysis richiederebbe l’implementazione di un modello di isteresi, suggerito in letteratura come adatto a descrivere condizioni climatiche naturali. Il metodo di analisi tensioni-umidit`a potrebbe essere inoltre ulteriormente sviluppato per l’analisi di strutture in legno soggette a frattura. Tali argomenti risultano molto importanti allo stato attuale, poich´e, in condizioni di servizio, le tensioni provocate dall’umidit`a, provocando la propagazione delle fratture, possono influenzare la durabilit`a delle strutture in legno. Nel lavoro di tesi, la simulazione della crescita delle fratture in condizioni di carico short-term `e stata fatta utilizzando una legge di danno esponenziale e gli elementi coesivi del codice FEM Abaqus. I valori ottimali dei parametri della legge di danno sono stati determinati attraverso uno studio parametrico condotto lanciando un certo numero di analisi non lineari con carichi monotoni. L’approccio computazionale proposto `e stato validato analizzando provini in legno lamellare incollato soggetti al modo I di frattura e le curve numeriche carico-spostamento sono state confrontate con dati sperimentali ottenuti nell’ambito del progetto Improved Moisture. Per i test di frattura long-term in condizioni di carichi fissi e contenuto d’acqua costante, un criterio di frattura basato su di un parametro integrale viscoelastico `e stato inoltre introdotto. L’approccio computazionale potrebbe essere esteso a casi di propagazione della frattura in presenza di umidit`a variabile.
Modellazione e analisi non lineare di travi composte acciaio-calcestruzzo
(2007-11-17) Mercurio, Francesco Antonio; Aristodemo, Maurizio; Vulcano, Alfonso
Koiter's asymptotic numerical methods for shell structures using a corotational formulation
(2009-11-30) Zagari, Giuseppe; Aristodemo, Maurizio; Casciaro, Raffaele; Garcea, Giovanni
Problemi inversi nella meccanica del danneggiamento
(2007-11-11) Donato, Giuseppe; Aristodemo, Maurizio; Zinno, Raffaele
Modellazione e analisi non lineare di pareti strutturali in calcestruzzo armato
(2014-06-03) Iaccino, Rosamaria; Aristodemo, Maurizio; Vulcano, Alfonso
Analisi dinamica non lineare e progettazione di strutture intelaiate con controventi dissipativi soggette ad azioni sismiche
(2014-06-03) Tucci, Antonio; Aristodemo, Maurizio; Vulcano, Alfonso
Post-buckling behaviour of transversely stiffened plate girders
(2014-05-28) Presta, Francesco; Aristodemo, Maurizio; Turco, Emilio
Many investigations have been carried out to date into the behaviour of transversely stiffened web panels in bending and shear and many different theories have been proposed. Different code rules have been developed based on these theories. The British steel bridge code, BS 5400 Part 3, based its design rules for transverse stiffeners on the work of Rockey, while early drafts of Eurocode prEN 1993-1-5 were based on the work of Höglund. The former's tension field theory places a much greater demand on stiffener strength than does the latter's rotated stress field theory. Due to a lack of European agreement, EN 1993-1-5 was modified late on its drafting to include a stiffener force criterion more closely aligned to that in BS 5400 Part 3. The rules for stiffener design in EN 1993-1-5 are thus no longer consistent with the rotated stress field theory and lead to a greater axial force acting in the stiffener. The rules for the design of the web panels themselves in shear however remain based on Höglund's rotated stress field theory, creating an inconsistency. Recent investigations have suggested that the rules in BS 5400 Part 3 and, to a lesser extent, in the current version of EN 1993-1-5 can be unduly pessimistic. This thesis investigates the behaviour of transversely stiffened plate girders in bending and shear using non-linear finite element analyses. It considers slender symmetrical steel girders with and without axial force and also steel-concrete composite plate girders (which are therefore asymmetric). It discusses the observed web post-buckling behaviour, compares it with the predictions of other current theories and recommends modified design rules. It includes investigation into whether a stiffness-only approach to stiffener design can be justified, rather than a combined stiffness and force approach. The shear-moment interaction behaviour of the girders as a whole are also investigated a

Dipartimento di Ingegneria Civile - Tesi di Dottorato

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