Diagrammi di risposta per frequenza

Come diagrammi conclusivi, rappresentativi della configurazione finale scelta, si propongono i seguenti grafici, mediante i quali è possibile valutare gli effetti dei TMD. Leggendo i valori si vede come, uscendo dal campo di azione di ciascuno di essi, la risposta torni sui livelli previsti in assenza di smorzatori.

Figura 12.9: risposta per TMD verticale modo 3 della campata strallata

12.2. Risultati analisi dinamiche 174

Figura 12.11: risposta per TMD verticale modo 7 della campata strallata

Figura 12.12: risposta per TMD orizzontale modo 1 della campata Vierendeel

Figura 12.13: risposta per TMD verticale modo 2 della campata Vierendeel

Capitolo 13

Conclusioni

Il lavoro svolto sulla passerella Tripo di Terni risulta importante quando si desidera conoscernee in maniera approfondita il comportamento nei confronti delle vibrazioni strutturali. La presente tesi, che si è focalizzata sul problema del comfort pedonale, ha valutato quindi gli effetti del distacco di vortice per azione eolica e del carico dinamico da traffico.

Relativamente al primo, fondamentale è stata l’indagine sperimentale in galleria del vento, la quale ha permesso di definire le caratteristiche aerodinamiche ed aeroelastiche dell’opera. Nella fattispecie, la conoscenza del numero di Strouhal ha chiarito che le velocità critiche di distacco di vortice per le oscillazioni verticali risultano essere in generale elevate, comprese tra i 15 ed i 20 m/s e con periodi di ritorno variabili tra 1 e 100 anni.

Sebbene la normativa richieda un valutazione degli effetti del VIV per tutte le velo- cità inferiori nel nostro caso a 25 m/s, è lecito ipotizzare che regimi oscillatori evidenti si verifichino per il nostro ponte con minima cadenza. In tale circostanze i Griffin plots hanno mostrato una risposta insoddisfacente per alcuni angoli di incidenza del vento (in particolare positivi) e per qualsiasi livello di porosità delle barriere. Conoscendo le caratteristiche modali della struttura è stato quindi individuato come modo critico per la campata strallata il primo verticale, eccitato in maniera eccessiva per velocità del vento vicine ai 18 m/s. Per quanto concerne la campata Vierendeel, il valore del- la frequenza del primo modo verticale e l’elevata profilatura della sezione spostano le velocità critiche su valori al di fuori del range di studio.

In seconda battuta i dati ottenuti in galleria hanno messo in evidenza un’aliquota di oscillazione aeroelastica trascurabile, a favore di un comportamento per larghi tratti assimilabile ad oscillazioni forzate.

Infine i Griffin plots, ottenuti rielaborando i dati, hanno mostrato come la struttura presenti nella sua configurazione iniziale un numero di Scruton insufficiente al rispetto dei criteri di comfort stabiliti.

Per quanto riguarda gli effetti del carico dinamico da traffico, un’analisi svolta basandosi sui modelli di carico attualmente disponibili a livello europeo ha messo in luce le carenze, relativamente alla campata strallata, per carichi applicati a frequenze prossime a quelle del:

• primo modo torsionale il quale, essendo spurio, presenta componenti trasversali non trascurabili;

• secondo modo verticale.

Per la campata Vierendeel criticità si sono riscontrate: 176

• per il primo modo, nel quale flessioni fuori piano delle pareti della trave spaziale inducono a movimenti trasversali eccesivi dell’impalcato;

• per il secondo ed il terzo modo, entrambi verticali.

Allo scopo di garantire un adeguato comportamento del ponte per tutte le condizioni di carico, in relazione alla rilevanza dell’opera, l’intervento ipotizzato prevede l’utilizzo di smorzatori a massa accordata, da sistemare sui modi selezionati. In particolare, i dispositivi previsti sono:

Campata strallata

• n.°2 TMD di massa 300 kg ciascuna per la direzione verticale, da accordarsi sulla frequenza del primo modo verticale, utili a ridurre le oscillazioni da distacco di vortice;

• n.°2 TMD di massa 250 kg ciascuna per la direzione orizzontale, da accordarsi sulla frequenza del primo modo torsionale allo scopo di limitare le oscillazioni trasversali spurie derivanti dal traffico pedonale;

• n.°2 TMD di massa 200 kg ciascuna per la direzione verticale, da accordarsi sul secondo modo verticale.

Campata Vierendeel

• n.°1 TMD di massa 200 kg per la direzione orizzontale, utili a limitare le accele- razioni trasversali inerenti al primo modo;

• n.°4 TMD di massa 400 kg ciascuna per la direzione verticale, da accordare sul primo modo verticale;

• n.°2 TMD di massa 200 kg ciascuna per la direzione verticale, da accordare sul secondo modo verticale.

Le analisi dinamiche svolte hanno permesso di mostrare l’efficacia dell’intervento scelto, il quale consente di riportare i valori dei risposta del ponte entro i limiti di comfort massimo. Tali analisi hanno inoltre messo in luce una capacità dei TMD scelti di lavorare anche su frequenze non troppo prossime a quelle di accordatura, cosicchè si viene a coprire un range più ampio.

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