Il comportamento meccanico di terreni con una importante frazione limosa è oggetto di un ampio dibattito nella comunità scientifica, presentando caratteri intermedi e variabili fra quelli dei terreni a grana grossa e quelli dei terreni a grana fine. L’eventualità di un comportamento deviatorico sand-like nei limi è di particolare importanza applicativa poiché ne determina la suscettibilità al fenomeno della liquefazione. L’attenzione di questo studio è rivolta alla descrizione del comportamento meccanico di limi di plasticità media e bassa. Questo tema è trattato prendendo a riferimento la risposta di un particolare legame costitutivo, che nonostante sia stato originariamente proposto per sabbie, appare in grado di descrivere anche le caratteristiche di compressibilità di un terreno limoso, prevedendo lo sviluppo di deformazioni plastiche lungo percorsi tensionali proporzionali. Nell'ambito del presente studio il legame costitutivo individuato è stato implementato in un codice di calcolo agli elementi finiti. Inoltre, prendendo spunto dalle osservazioni sperimentali disponibili per un deposito limoso di origine artificiale, si è valutata la capacità del modello costitutivo selezionato nel descrivere il comportamento meccanico di questi terreni e sono state definite le procedure più adeguate per la calibrazione del modello, con particolare riguardo ai valori iniziali assunti dalle variabili di stato. Mentre nella quasi totalità dei casi di letteratura i modelli costituivi formulati per argille e per sabbie presentano formulazioni ben distinte, questo lavoro fornisce un contributo alla selezione e all’uso di legami costitutivi per i terreni di granulometria intermedia, che così spesso si incontrano nella pratica applicativa. Se da un lato interessa valutare l’applicabilità di un particolare modello, che effettivamente sembra adattarsi anche alla simulazione di un comportamento meccanico che potrebbe dirsi intermedio, nello stesso tempo il confronto tra le osservazioni sperimentali disponibili per un terreno prevalentemente limoso e le previsioni del modello costitutivo offre un’interessante occasione per lo studio del comportamento meccanico di queste terre, consentendo di valutarne in modo quantitativo e oggettivo l’eventuale analogia o scostamento da quello delle sabbie.

Interpretazione del comportamento meccanico di terreni limosi mediante l'impiego di un modello costitutivo elastoplastico

DEL BROCCO, ILARIA
2018

Abstract

Il comportamento meccanico di terreni con una importante frazione limosa è oggetto di un ampio dibattito nella comunità scientifica, presentando caratteri intermedi e variabili fra quelli dei terreni a grana grossa e quelli dei terreni a grana fine. L’eventualità di un comportamento deviatorico sand-like nei limi è di particolare importanza applicativa poiché ne determina la suscettibilità al fenomeno della liquefazione. L’attenzione di questo studio è rivolta alla descrizione del comportamento meccanico di limi di plasticità media e bassa. Questo tema è trattato prendendo a riferimento la risposta di un particolare legame costitutivo, che nonostante sia stato originariamente proposto per sabbie, appare in grado di descrivere anche le caratteristiche di compressibilità di un terreno limoso, prevedendo lo sviluppo di deformazioni plastiche lungo percorsi tensionali proporzionali. Nell'ambito del presente studio il legame costitutivo individuato è stato implementato in un codice di calcolo agli elementi finiti. Inoltre, prendendo spunto dalle osservazioni sperimentali disponibili per un deposito limoso di origine artificiale, si è valutata la capacità del modello costitutivo selezionato nel descrivere il comportamento meccanico di questi terreni e sono state definite le procedure più adeguate per la calibrazione del modello, con particolare riguardo ai valori iniziali assunti dalle variabili di stato. Mentre nella quasi totalità dei casi di letteratura i modelli costituivi formulati per argille e per sabbie presentano formulazioni ben distinte, questo lavoro fornisce un contributo alla selezione e all’uso di legami costitutivi per i terreni di granulometria intermedia, che così spesso si incontrano nella pratica applicativa. Se da un lato interessa valutare l’applicabilità di un particolare modello, che effettivamente sembra adattarsi anche alla simulazione di un comportamento meccanico che potrebbe dirsi intermedio, nello stesso tempo il confronto tra le osservazioni sperimentali disponibili per un terreno prevalentemente limoso e le previsioni del modello costitutivo offre un’interessante occasione per lo studio del comportamento meccanico di queste terre, consentendo di valutarne in modo quantitativo e oggettivo l’eventuale analogia o scostamento da quello delle sabbie.
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