Dipartimento di Ingegneria Civile, dell'Energia, dell'Ambiente e dei Materiali - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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DINAMICA DELLE STRUTTURE e MECCANICA COMPUTAZIONALE DELLE STRUTTURE

Corso

Ingegneria Civile

Curriculum

PROGETTAZIONE DI STRUTTURE CIVILI, DI INFRASTRUTTURE IDRAULICHE E DI SISTEMI PER LE ENERGIE RINNOVABILI

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2019/2020

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ICAR/08

Anno

Primo anno

Unità temporale

Primo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Erogazione

1000682_1 DINAMICA DELLE STRUTTURE in Ingegneria Civile LM-23 FAILLA GIUSEPPE

Docente

Giuseppe FAILLA

Docente

GIOACCHINO ALOTTA

Obiettivi

MODULO DINAMICA DELLE STRUTTURE
Conoscenza e capacità di comprensione (descrittore di Dublino 1)
Capacità di comprensione dei fondamenti teorici per la derivazione delle equazioni del moto di sistemi strutturali a uno o più gradi di libertà. Conoscenza dei principali metodi per il calcolo della risposta di sistemi strutturali ad uno o più gradi di libertà soggetti a carichi dinamici. Conoscenza dei principi fondamentali dell'analisi modale. Conoscenza del concetto di spettro di risposta.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione (descrittore di Dublino 2)
Capacità di calcolare la risposta dinamica di sistemi strutturali ad uno o più gradi di libertà in vibrazione libera o forzata. Capacità di applicare i metodi per il calcolo della risposta dinamica al caso delle azioni sismiche.

Autonomia di giudizio (descrittore di Dublino 3)
Capacità di valutare i risultati dell’analisi dinamica di sistemi strutturali ad uno o più gradi di libertà per la progettazione e la verifica.

Abilità comunicative (descrittore di Dublino 4)
Capacità di comunicare le conoscenze apprese attraverso un linguaggio rigoroso, semplice e sintetico, comprensibile anche da parte dei non specialisti.

Capacità di apprendere (descrittore di Dublino 5)
L’apprendimento dei contenuti teorici ed applicativi del corso, attraverso la partecipazione alle lezioni in classe e lo studio dei libri di testo consigliati, consentirà agli studenti di acquisire l’autonomia necessaria ad intraprendere lo studio della risposta dinamica di sistemi strutturali complessi.

L'esame consiste in una prova orale con domande sugli argomenti trattati a lezione. L’esame si propone l'obiettivo di valutare la comprensione dei fondamenti teorici per la derivazione delle equazioni del moto di sistemi strutturali a uno o più gradi di libertà, la capacità di calcolare la risposta dinamica di sistemi strutturali ad uno o più gradi di libertà in vibrazione libera o forzata, la capacità di applicare i metodi per il calcolo della risposta dinamica al caso delle azioni sismiche.

Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:
30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, eccellente proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
28 - 30: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
24 - 27: conoscenza degli argomenti con un buon grado di padronanza, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, buona capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;
20 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti ma limitata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
18 - 19: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, sufficiente capacità interpretativa, sufficiente capacità di applicare le conoscenze di base acquisite;
Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

MODULO MECCANICA COMPUTAZIONALE DELLE STRUTTURE
Conoscenza di metodi numerici per l'analisi strutturale ed in particolare del metodo agli elementi finiti applicato a travature reticolari, sistemi di travi, elementi bidimensionali, gusci (shell), in condizioni statiche e dinamiche ed in regime lineare.
Conoscenza di un software per l'analisi strutturale (SAP2000): analisi statica lineare, analisi dinamica modale, analisi dinamica al passo.

Programma

MODULO MECCANICA COMPUTAZIONALE DELLE STRUTTURE
1) Lezioni teoriche
- Richiami di Scienza delle costruzioni (problema dell'equilibrio elastico, equazione differenziale della linea elastica, principio dei lavori virtuali).
- Formulazione agli elementi finiti di strutture reticolari.
- Formulazione agli elementi finiti di travi inflesse e sistemi di travi inflesse (Eulero-Bernoulli e Timoshenko).
- Cenni su teoria delle lastre e delle piastre (Kirchoff e Mindlin).
- Formulazione agli elementi finiti di elementi bidimensionali piani. Comportamento membranale e comportamento flessionale (Kirchoff e Mindlin). Utilizzo
di elementi finiti piani per la modellazione di gusci, elementi piani con grado di libertà di "drilling".
- Cenni su formulazione agli elementi finiti di solidi tridimensionali.
- Elementi isoparametrici.
- Cenni su integrazione di Gauss per la generazione delle matrici di rigidezza nel metodo agli elementi finiti.
- Applicazione di carichi termici nel metodo agli elementi finiti.
- Elementi finiti per applicazioni dinamiche: matrice delle masse ("consistent" e "lumped").

2) Esercitazione con software per l'analisi strutturale
- Costruzione di modelli numerici per l'analisi strutturale.
- Import di modelli strutturali complessi da software per la modellazione geometrica.
- Analisi lineare statica di edifici (per carichi verticali, analisi statica equivalente al sisma).
- Analisi dinamica modale.
- Analisi dinamica lineare "step-by-step".
- Modellazione di dispositivi di dissipazione quali dissipatori fluido viscosi.
- Modellazione di suolo con il modello di Winkler.

Testi docente

MODULO MECCANICA COMPUTAZIONALE DELLE STRUTTURE
Meccanica delle strutture vol.1-2, autore: Leone Corradi Dell'Acqua, McGraw-Hill

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Valutazione tirocinio