ANIDIS - L'ingegneria Sismica in Italia, ANIDIS 2011 - XIV convegno

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Validazione di un modello di trave con ingobbimento per l’analisi critica (e post-critica) di isolatori elastomerici

Antonio Lanzo

Ultima modifica: 2011-06-27

Sommario


La valutazione del comportamento instabile degli isolatori elastomerici armati fino ad oggi è stata prevalentemente limitata alla sola analisi critica. Ad eccezione di alcuni recenti lavori [1-2], poca  attenzione ha invece tradizionalmente ricevuto l'analisi del comportamento post-critico, ciò in parte spiegato essendo questa poco influente ai fini della portanza dato il carattere stabile della condizione di biforcazione nelle tradizionali tipologie di tali elementi strutturali.

Tale ultima considerazione non può tuttavia essere estesa acriticamente alle nuove tipologie di isolatori SLFREI, armati con lastre sottili o con strati di fibre in composito, recentemente suggeriti da Kelly per la semplicità del processo produttivo e la riduzione dei relativi costi.

Caratteristica peculiare di tali isolatori è che, per il venir meno della rigidezza delle lastre di acciaio, la cinematica della loro deformazione presenta un ulteriore fenomeno di deformazione della sezione fuori dal suo piano (ingobbimento) che deve essere correttamente tenuto in conto nell'analisi. Limitatamente alla sola analisi critica, il gruppo di Kelly  [3] ha pertanto proposto un modello non lineare di trave ricavato tramite un approccio tecnico. 

Il presente lavoro intende invece presentare e validare un modello di trave non lineare ricavato sulla base di un approccio corotazionale implicito [4] capace di ricollocare, in un corretto contesto non lineare, un modello di trave localmente espresso nel quadro di una classica teoria lineare del primo ordine ricca della cinematica di ingobbimento delle sezioni. Il generale carattere non lineare del modello permette di non limitare l'analisi alla sola fase critica degli isolatori SLFREI, ma di estenderla anche allo studio del loro comportamento post-critico.

 

 [1] Lanzo A.D., 2004. On elastic beam models for stability analysis of multilayered rubber bearings, Int. J. Solids and Structures, Vol. 41, No. 20, pp. 5733-5757.

[2] Lanzo A.D., 2009. Sui modelli di trave per l'analisi di buckling (e post-buckling) di isolatori elastomerici armati. Atti congresso ANIDIS 09. Bologna, 28 giugno - 2 luglio

[3]  Kelly M.J., 1999. Analysis of Fiber-reinforced elastomeric isolator, Journal of Structural and Earthquake Engineering, Vol. 2, pp. 19-34.

[4]  Garcea G. et al.  The implicit corotational method. Part I: derivation on nonlinear models for beam and plates, to be pubblisced in Computer & Structures

 


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