Analisi F.E.M. del comportamento dinamico di un rilevato in terra rinforzata con geosintetici

Nella memoria si esamina la risposta dinamica di un rilevato in terra rinforzata con geosintetici attraverso modellazione numerica agli elementi finiti. Il modello numerico, bidimensionale in stato piano di deformazione, riproduce un’opera in vera grandezza monitorata, in campo statico, per un periodo di circa 16.000 ore. I dati del monitoraggio descrivono l’evoluzione delle deformazioni dei rinforzi in relazione allo stato di tensione ed al tempo. Le indagini di laboratorio hanno consentito di caratterizzare i parametri meccanici del terreno, dei rinforzi e dell’interfaccia terreno-rinforzo. Il terreno è stato schematizzato con legge elasto-plastica perfetta, criterio di rottura di Drucker-Prager e flusso associato; per i rinforzi, anch’essi caratterizzati da elasticità non-lineare, è prevista la possibilità di sfilamento lungo l’interfaccia terreno- rinforzo, provvista di elementi di contatto ad attrito. Sulla base dei dati disponibili, si è calibrato il modello numerico in campo statico, e quindi prevista la risposta in campo dinamico. In tale ambito sono state utilizzate sollecitazioni sinusoidali di prefissata frequenza ed ampiezza, ed è stata determinata la risposta in frequenza della struttura in regime di comportamento non lineare. L’analisi parametrica condotta ha consentito di mettere in luce i principali meccanismi di collasso della struttura, che si localizzano in corrispondenza dell’interfaccia geosintetico-terreno o del paramento. Per tali meccanismi è stato possibile quantificare il coefficiente di sicurezza in relazione alla prossimità alle condizioni di equilibrio plastico o al raggiungimento di un prefissato spostamento permanente. Le analisi dinamiche hanno riguardato anche la risposta del rilevato sottoposto alla componente Nord-Sud del sisma registrato ad El Centro, durante il terremoto dell’Imperial Valley, California, del 18 Maggio 1940. Quest’ultima analisi ha confermato i risultati delle precedenti e ha mostrato la particolare idoneità delle opere in terra rinforzata con geosintetici all’impiego in zona sismica.