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ANALISI STRUTTURALE AVANZATA ( cod. 1002193)

Insegnamento di INGEGNERIA CIVILE (Corsi di Laurea Magistrale)

Facoltà di Corsi di Laurea Magistrale (D.M. 270/04)

 

TIPOLOGIA DELL'INSEGNAMENTO: ATTIVITÀ FORMATIVE CARATTERIZZANTI LA CLASSE

 
Lingua Insegnamento: 
Italiano

FREQUENZA FACOLTATIVA

Obiettivi

Il Corso si propone di fornire alcuni elementi fondamentali dell’analisi strutturale in campo lineare, con particolare riferimento alle teorie strutturali per elementi monodimensionali (cavi e travi) e bidimensionali (lastre, piastre e gusci). Il Corso inoltre si propone di fornire i concetti fondamentali del comportamento non lineare dei materiali e delle strutture, con particolare riferimento, da un lato, alla non linearità del materiale e, dall’altro, alla non linearità geometrica. L’obiettivo è quello di fornire le metodologie per la valutazione della capacità portante delle strutture legata al raggiungimento della resistenza del materiale e alla perdita di rigidezza della struttura.

Prerequisiti

Scienza delle Costruzioni.

Contenuti dell'insegnamento

Equilibrio delle funi - Generalità - Caso delle funi molto tese - Caso delle funi poco tese Le linee di influenza per i sistemi isostatici - Generalità - Utilizzo delle linee di influenza Gli stati tensionali e deformativi piani Lo stato tensionale piano - Formulazione: la funzione delle tensioni o di Airy - Casi semplici di lastre rettangolari Lo stato deformativo piano - Formulazione Lo stato tensionale e deformativo piano per solidi di rivoluzione - Formulazione - Tubo cilindrico di grosso spessore - Forza concentrata agente su un semipiano elastico Le lastre piane inflesse (piastre) Le piastre di forma qualsiasi - La piastra in generale: le ipotesi di Sophie Germain-Lagrange - Componenti di spostamento, di deformazione, di tensione e caratteristiche di sollecitazione - L’equazione differenziale della superficie elastica (o di Germain-Lagrange) - Le condizioni al contorno - I momenti intorno ad un punto - Il calcolo delle piastre mediante il procedimento alle differenze finite La piastra rettangolare appoggiata al contorno - Soluzione mediante serie doppie: Navier - Soluzione mediante serie semplice: Lévy Le lastre curve di rivoluzione (gusci) - Generalità - Gli sforzi interni nelle lastre curve di rivoluzione: regime membranale - Gli sforzi interni nelle lastre curve di rivoluzione: regime flessionale Calcolo a rottura - Legge di Hooke generalizzata per materiali isotropi, ortotropi, trasversalmente isotropi, anisotropi. - Comportamento non-lineare di un materiale: la plasticità (funzione di snervamento, incrudimento isotropo e cinematico, legge di flusso associata e non). Criteri di snervamento per i materiali più comuni. - Comportamento idealmente plastico e collasso plastico. Collasso plastico di travi inflesse : cerniera plastica, calcolo del momento limite per sezioni simmetriche e non, sollecitazioni composte e curve limite. - Analisi evolutiva di sistemi di travi elasto-plastiche. Meccanismo di collasso. Teoremi fondamentali del calcolo a rottura (teorema statico e teorema cinematico). - Sistemi di travi caricate proporzionalmente da forze concentrate (metodo della combinazione dei meccanismi) o da forze distribuite. - Piastre inflesse. Stabilità dell’equilibrio - Sistemi elastici discreti: stazionarietà e minimo dell’energia potenziale totale, teoria del secondo ordine, carico critico euleriano (criterio statico e criterio energetico). - Instabilità flessionale di aste compresse: casi fondamentali, sistemi di aste. - Instabilità flessio-torsionale. - Instabilità di lastre piane. - Calcolo del carico critico secondo il metodo degli elementi finiti. - Cenni sul comportamento post-critico. Aste compresse e aste presso-inflesse: effetti della non linearità di materiale e delle imperfezioni sulla capacità portante, curve di stabilità teorica e reale. - Problemi non euleriani: archi ribassati.

Bibliografia Consigliata

O.Belluzzi “Scienza delle Costruzioni” Vol.I e Vol.III, Zanichelli, Bologna. A.Carpinteri “Scienza delle Costruzioni” Vol.II, Pitagora Editrice, Bologna. L. Corradi dell’Acqua “Meccanica delle strutture” Vol.I e Vol.II, McGraw-Hill, Milano. E. Giangreco. Teoria e Tecnica delle Costruzioni. Vol.III, Liguori Editore, Napoli. P. Pozzati. Teoria e Tecnica delle Strutture. Vol.II, UTET, Torino. E.Viola“ Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni/1. Pitagora Editrice, Bologna. M. JIRASEK - Z.P. BAZANT: “Inelastic analysis of structures”, J.Wiley & Sons, New York, 2001. D.O. BRUSH – B.O. ALMROTH: “Buckling of bars, plates and shells”, McGraw-Hill, New York, 1975. A. CARPINTERI: "Analisi non-lineare delle strutture”, Ed. Pitagora, Bologna, 1998. L. CORRADI DELL’ACQUA: “Instabilità delle strutture”, CLUP, Milano, 1978. L. CORRADI DELL’ACQUA: “Meccanica delle strutture”, Voll. 1,3, McGraw-Hill, Milano, 1995. S.P. TIMOSHENKO – J.M. GERE: “Theory of elastic stability”, McGraw-Hill, New York, 1961. A. CARPINTERI: “Meccanica dei Materiali e della Frattura”, Ed. Pitagora, Bologna, 1992. D. BROEK: “Elementary engineering fracture mechanics”, Martinus Nijhoff Publishers, 1982.

Docenti

Anno accademico: 
2012
Anno di corso: 
1
Semestre: 
1
Numero CFU: 
9
SSD: 
SCIENZA DELLE COSTRUZIONI (ICAR/08)
Ambito: 
Ingegneria civile
Ore di attivita frontale: 
63
Ore studio individuale: 
135