Stati limite ultimi per spalle da ponte

Nonostante la risposta dinamica delle spalle possa influenzare la prestazione di un ponte, la valutazione di questo effetto è complicata per l’elevatissima domanda computazionale dei modelli numerici completi, che includano esplicitamente nel modello strutturale la spalla e il terreno che interagisce con essa. In questa nota si fornisce un contributo alla definizione di un approccio semplificato di analisi basato sulla simulazione del comportamento delle spalle tramite macro-elementi, focalizzando in particolare l’attenzione sulle condizioni ultime dell’insieme spalla-terreno. Tramite l’applicazione dei teoremi di estremo dell’analisi limite, attraverso il metodo degli elementi finiti con mesh adattiva, si individuano i potenziali meccanismi plastici del sistema spalla-terreno, considerando anche meccanismi combinati in cui i pali di fondazione della spalla possano raggiungere la propria resistenza insieme al terreno. Si propone quindi un modello per la previsione della resistenza ultima delle spalle in condizioni di carico multi-assiali, identificato tramite la calibrazione di un numero limitato di parametri costitutivi. È mostrato come gli effetti inerziali associati all’azione sismica possano essere incorporati nel modello tramite una contrazione e rotazione della superficie che rappresenta le condizioni ultime della spalla, definita nello spazio delle forze. La superficie così definita si presta a essere inclusa in una rappresentazione generale della risposta sismica di una spalla attraverso la definizione di un macro-elemento per le spalle, ma è anche utilizzabile più immediatamente come uno strumento di verifica della resistenza delle spalle in un approccio alla progettazione sismica in termini di forze statiche equivalenti.