Definizione della tipologia di forzante

Le ragioni che spingono ad applicare una forzante esterna alla struttura, sono già state ampiamente discusse nel paragrafo 3.3 Analisi Dinamica, così come sono già state discusse le caratteristiche delle due forzanti ideali, di frequenza pari a circa 1.9 Hz e 2.1 Hz. In questo paragrafo, si affronta la questione da un punto di vista più pratico, concentrandosi sui diversi aspetti che entrano in gioco durate la generazione della sollecitazione periodica esterna.

Tutta la trattazione che segue si sviluppa attorno ad un unico nocciolo centrale: le forzanti sono generate attraverso il movimento della massa corporea di una o più individui, che saltano sulla struttura seguendo il ritmo impartito da un metronomo.

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La prima conseguenza diretta di ciò è l’impossibilità di generare due differenti forzanti con frequenze così vicine tra di loro. Sebbene il metronomo possa essere configurato in modo da emettere un segnale audio con frequenze anche molto vicine tra di loro, è inevitabile che nella realtà le due forzanti ottenute siano praticamente sovrapponibili, a causa di serie di fattori caratteristici della sorgente utilizzata per generare la sollecitazione, come, ad esempio, la reattività. Per questo motivo, d’ora in avanti si farà riferimento ad un'unica forzante di frequenza pari a 2.0 Hz.

In secondo luogo, il salto del singolo individuo ripetuto nel tempo, per quanto ritmato dal metronomo, rimane comunque una sorgente caratterizzata da forte variabilità. Anche supponendo che la reattività della “persona tipo” sia particolarmente elevata, è lecito aspettarsi che questa non riesca a mantenere un ritmo costante per più di una serie limitata di salti consecutivi. Se a questa considerazione si aggiunge il fatto che la forzante globalmente applicata alla struttura è generata dalla somma delle singole forzanti prodotte dal salto di ciascuna persona, appare chiara la necessità di individuare una serie di espedienti pratici che possano limitare in qualche modo il problema.

Per prima cosa si sceglie di generare una forzante ottenuta come somma di 5 cicli, ognuno dei quali caratterizzato da una prima fase di salto della durata di 30 secondi, seguita da una seconda fase in cui l’individuo ha modo di riposare, sempre della durata di 30 secondi. Questa scelta permette di ottenere una forzante lunga 300 s ¹⁸ e di limitare a 60 il numero di salti consecutivi sa eseguire.

In aggiunta a questo, per cercare di sincronizzare i salti di più persone affiancate l’una all’altra, si è ipotizzato che ciascun individuo tenga per mano le due persone ad esso più vicine: in questo modo si crea una sorta di catena umana che aiuta ciascuno dei componenti del gruppo a mantenere il ritmo tenuto dal gruppo nel suo insieme.

Infine, si considera la questione relativa ai punti di applicazione della forzante. Dal momento che questa è generata come somma di tante forzanti applicate in punti differenti della struttura, è necessario stabilire una strategia chiara di somministrazione della forza così da evitare di generare azioni non desiderate alla struttura. Dal momento che la forzante generata con il salto è di tipo verticale, per eccitare il primo o il secondo modo della struttura occorre fare in modo di applicare la sollecitazione su due lati opposti della struttura con uno sfasamento temporale ben definito. In particolare, lo sfasamento deve essere pari alla metà del periodo della forzante, quindi, in questo caso pari a 0.25 s. Anche in questo caso emerge chiaramente l’impossibilità di realizzare nella pratica questo sfasamento, ragione per cui l’applicazione della forzante sui due lati opposti della struttura ha il vantaggio principale di permettere di sollecitare la stessa in modo continuativo, facendo coincidere i

18 La forzante si costruisce della lunghezza di 300 s per gli stessi motivi già visti al paragrafo 3.3. Analisi Dinamica

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30 s di pausa del gruppo di persone collocate su un lato della struttura con i 30 s di salto del gruppo di persone collocate sul lato opposto.

Si immagini, ad esempio, di voler sollecitare il primo modo flessionale del santuario, esercitando la forzante nella posizione 4.1. L’idea è quella di applicare la forzante nelle posizioni di carico disponibili nelle zone più prossime alla direzione corta della struttura, sfalsando temporalmente la sollecitazione applicata sui due lati opposti di 30 secondi. In questo modo si evita il rischio di somministrare contemporaneamente sui due lati della struttura una sollecitazione verticale, con la conseguenza di sollecitare verticalmente il Santuario.

La forzante applicata senza sfasamento temporale iniziale, verrà di seguito indicata come forzante artificiale, per distinguerla da quella a cui è invece applicato lo sfasamento, indicata a sua volta come forzante artificiale alterna

Figura 4.35 Rappresentazione schematica della tipologia di forzante da applicare sui due lati della struttura

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In linea teorica, lo sfasamento temporale migliore è quello di lunghezza pari a 30,25 s . Anche in questo caso, tuttavia, data l’intrinseca incertezza che caratterizza tutto il processo di generazione della forzante, si sceglie di trascurare lo sfasamento aggiuntivo pari a mezzo periodo.

Si è inoltre deciso di limitare ad 1 il numero massimo di zone di carico in cui è possibile esercitare contemporaneamente la forzante, così da evitare di incorrere in problemi di coordinamento tra gruppi di persone collocate in spazi non comunicanti tra di loro, col rischio di somministrare azioni non desiderata alla struttura.