Il monitoraggio dinamico delle strutture

Prefazione 
Presentazione 
1. Introduzione 
1.1 Perché il monitoraggio dinamico? 
1.2 Il monitoraggio strutturale: classificazioni 
1.3 Structural Health Monitoring (SHM) 
2. Cenni alla teoria dei segnali 
2.1 Introduzione 
2.2 Cos’è un segnale 
2.3 Classificazione dei segnali 
2.3.1 Segnali monodimensionali e multidimensionali 
2.3.2 Segnali analogici e digitali 
2.3.3 Segnali periodici e aperiodici 
2.3.4 Segnali deterministici e probabilistici 
2.4 Acquisizione dei segnali 
2.4.1 Conversione Analogico-Digitale (A/D) 
2.4.2 Campionamento 
2.4.3 Quantizzazione 
2.4.4 Codifica 
2.5 Dominio del tempo e della frequenza 
2.6 La trasformata di Fourier 
2.7 Filtri digitali 
2.7.1 Tipologie di filtri 
2.7.2 Decimazione 
2.8 Il teorema del campionamento 
2.8.1 Il teorema di Nyquist-Shannon 
2.8.2 Il fenomeno dell’aliasing 
2.8.3 Il filtro anti aliasing 
2.9 Risoluzione in frequenza e finestrature 
2.9.1 Risoluzione in frequenza 
2.9.2 Finestratura e Leakage 
3. La catena di misura 
3.1 Reti di sensori: wireless o wired? 
3.2 Centralina di acquisizione 
3.3 Sensoristica: gli accelerometri 
3.3.1 Accelerometri: caratteristiche principali 
3.3.2 Accelerometri MEMS 
4. Operational Modal Analysis 
4.1 Introduzione 
4.2 Cenni alla dinamica delle strutture 
4.2.1 Sistema a un grado di libertà 
4.2.2 La risonanza strutturale 
4.3 Funzione di risposta in frequenza 
4.4 Analisi Modale Sperimentale e Operazionale 
4.5 Classificazione delle tecniche Output Only 
4.5.1 Principali metodi nel dominio delle frequenze 
4.5.2 Principali metodi nel dominio del tempo 
4.6 Equazione del moto e modelli dinamici strutturali 
4.7 Stochastic Subspace Identification (SSI) 
5. Stima e validazione dei parametri modali 
5.1 Introduzione 
5.2 Installazione dei sensori 
5.3 Acquisizione delle accelerazioni e pre-processing dei segnali 
5.4 Identificazione e rappresentazione delle forme modali 
5.4.1 Diagramma di stabilizzazione 
5.4.2 Analisi delle forme modali 
5.5 Model updating 
5.5.1 Analisi delle frequenze proprie 
5.5.2 Modal Assurance Criterion (MAC) 
5.6 Identificazione dinamica di un modellino in scala 
5.6.1 Acquisizioni dinamiche 
5.6.2 Identificazione dinamica 
5.6.3 Osservazione dei segnali accelerometrici 
6. Identificazione dinamica di strutture civili: applicazioni e casi studio 
6.1 Introduzione 
6.2 Identificazione dinamica di una torre in muratura 
6.2.1 Pianificazione della prova 
6.2.2 Pre-processing dei dati acquisiti 
6.2.3 Estrazione dei parametri dinamici 
6.2.4 Rappresentazione delle forme modali 
6.3 Prove dinamiche su una passerella pedonale in acciaio 
6.3.1 Premessa 
6.3.2 Pianificazione della prova ed elaborazione dei segnali 
6.3.3 Rappresentazione delle forme modali 
6.4 Evoluzione del comportamento dinamico di un edificio scolastico soggetto a intervento di miglioramento sismico 
6.4.1 Premessa 
6.4.2 L’intervento di miglioramento sismico 
6.4.3 Il monitoraggio: stima dei parametri dinamici della struttura durante le fasi costruttive 
6.4.4 Calibrazione del modello ad elementi finiti 
6.5 Monitoraggio e modellazione F.E.M. di un ponte in muratura 
6.5.1 Premessa 
6.5.2 Descrizione del ponte ed estrazione dei parametri dinamici 
6.5.3 Modellazione e calibrazione del modello FEM 
7. Effetto delle vibrazioni sugli edifici e valutazione del disturbo sull’uomo 
7.1 Introduzione 
7.2 Effetto delle vibrazioni sugli edifici 
7.2.1 Premessa 
7.2.2 Inquadramento normativo 
7.2.3 Sorgenti di vibrazione 
7.2.4 Vibrazioni e danni agli edifici 
7.2.5 Metodologia per valutare la pericolosità delle vibrazioni 
7.2.6 Caso studio: misura dei livelli di vibrazione in un edificio residenziale 
7.3 Valutazione del disturbo delle vibrazioni sull’uomo 
7.3.1 Premessa 
7.3.2 Inquadramento normativo 
7.3.3 Tipi di sorgenti 
7.3.4 Misurazioni 
7.3.5 Elaborazione delle misure 
7.3.6 Caso studio: valutazione del disturbo su un edificio residenziale 
8. Appendice: aquisizioni dinamiche per applicazioni particolari 
8.1 Premessa 
8.2 Fondazioni profonde: prova di carico dinamica su pali di fondazione e correlazione con le prove di carico statiche 
8.3 Verifica del tiro di catene in archi e tiranti metallici mediante prova dinamica 
8.4 Identificazione dinamica mediante vibrodina lineare 
Pubblicazioni degli autori 
Bibliografia e fonti 
Ringraziamenti