Modellamento dell'installazione delle infrastrutture
Le deformazioni alterano le pressioni dei pori, la resistenza e la rigidità del terreno. La comprensione e la previsione degli effetti delle installazioni rappresentano due aspetti critici al momento della determinazione della qualità e dell'affidabilità a lungo termine delle infrastrutture. Nuovi modelli creati nell'ambito del progetto GEO-INSTALL ("Modelling installation effects in geotechnical engineering"), finanziato dall'UE, consentiranno a ingegneri e scienziati di tener conto degli effetti delle installazioni al verificarsi di problemi pratici sul piano geotecnico. I ricercatori hanno studiato tale aspetto attraverso la conduzione di analisi basate sull'utilizzo del metodo degli elementi finiti e dei punti materiali (MPM), ovvero una nuova tecnica basata sulle particelle e priva di reti che presenta alcuni tratti comuni con il primo metodo. Mediante la conduzione di valutazioni sul carico statico, ciclico e dinamico, nonché lo sviluppo e l'attuazione di nuovi modelli definiti dagli utenti per le argille e le sabbie, l'iniziativa GEO-INSTALL ha compiuto enormi progressi sul piano dei modelli costitutivi per il suolo. La combinazione di questi modelli con il metodo dei punti materiali ha spinto gli scienziati a spostare l'attenzione su fenomeni quali la liquefazione della sabbia. Il team ha sviluppato una nuova tecnica di modellazione di elementi finiti del miglioramento periodico del suolo (installazioni a intervalli regolari per migliorare il comportamento del suolo), sfruttando una tecnica detta della media del volume. È attualmente in corso la convalida del modello rispetto ai risultati dei test sul campo. I modelli con accumulo integrato sono stati migliorati e gli algoritmi sono incorporati nel software PLAXIS a elementi finiti per i professionisti geotecnici. Gran parte degli usi nel settore dell'ingegneria civile, tra cui scavi e costruzione delle fondamenta degli edifici e delle infrastrutture, richiede uno studio particolareggiato delle deformazioni e della stabilità. I progressi compiuti nell'ambito dei software di modellazione, in grado di simulare deformazioni di grandi dimensioni, offrirà agli esperti importanti opportunità sul piano dell'analisi degli effetti delle installazioni, garantendo, in tal modo, un miglioramento dell'efficacia e dell'affidabilità delle costruzioni geotecniche.
Parole chiave
Infrastruttura, elementi strutturali, effetti dell'installazione, pilastri, suolo, deformazioni, modelli costitutivi, metodo degli elementi finiti, metodo dei punti materiali, media dei volumi, PLAXIS
