Sviluppo di software e tecniche sperimentali innovative per la diagnostica di edifici storici in muratura

Abstract

Il progetto si propone di definire un software robusto e affidabile per la valutazione della vulnerabilità sismica di edifici storici e lo sviluppo di tecniche sperimentali innovative per la diagnostica di strutture murarie facenti parte del patrimonio culturale toscano. Nel quadro di una convenzione di ricerca sulla vulnerabilità sismica di oltre 80 edifici in muratura, ad uso scolastico del Comune di Firenze, il gruppo proponente ha sviluppato un software originale per l’analisi statica non lineare di strutture in muratura denominato E-PUSH. SOFTINMU si propone di estendere in maniera innovativa il campo di applicazione di E-PUSH all’analisi di strutture storiche e monumentali, caratterizzate da un elevato grado di vulnerabilità sismica e soggette a specifiche Linee Guida, e di testare l’utilizzo di tecniche sperimentali innovative, meno invasive e più affidabili di quelle già note, quali la prova di taglio in situ per la determinazione diretta del comportamento dei pannelli murari soggetti ad azioni sismiche. Queste esigenze nascono dall’osservazione che i software commerciali per l’analisi non lineare di strutture in muratura forniscono risultati spesso contraddittori e difficilmente confrontabili, perché estremamente sensibili ai dati di input, tanto da richiedere non solo utenti esperti, ma anche un continuo adattamento del modello in base ai risultati dell’output, per consentire l’eliminazione di risultati paradossali o privi di senso fisico. E-PUSH, che si basa su una modellazione “oggettiva” pressoché indipendente dall’utente e richiede tempi di input ed elaborazione ridotti, ha dato risultati confrontabili con quelli ottenuti con software commerciali e modelli sofisticati da utilizzatori esperti in oltre 40 casi-studio, confermando che i risultati dell’analisi dipendono sia dai criteri di rottura adottati, sia dai parametri meccanici della muratura, di difficile e incerta misurazione. Da analisi di sensitività è emersa quindi la necessità di approfondire gli studi, sia per estendere E-PUSH alla diagnosi di edifici monumentali, sia per pervenire a una stima più affidabile dei parametri meccanici della muratura, mediante un’innovativa metodologia di prova di taglio in situ. Il programma contempla l’analisi di casi studio rilevanti, quali Palazzo Toscanelli, sede dell’Archivio di Stato a Pisa, e il Complesso del Museo nazionale di S. Matteo con l’annessa sede della BUP, per validare la procedura proposta.