Il metodo DDBD per la valutazione delle spinte sulle strutture di sostegno

Abstract

Nella progettazione geotecnica di opere di sostegno, si riconosce oggi la forte necessità di definire e convalidare metodologie concettualmente corrette e speditive per la valutazione della risposta sismica. Sebbene negli ultimi anni lo studio del comportamento dinamico abbia avuto un notevole sviluppo sia sul fronte sperimentale che su quello teorico-costitutivo, per tali opere il calcolo delle spinte sismiche viene comunemente condotto con i metodi dell’equilibrio limite, in particolare con il metodo pseudo-statico di Mononobe-Okabe (MO). Le norme europee e le recenti Norme Tecniche per le Costruzioni ammettono anche il ricorso a diversi metodi di calcolo, quali ad esempio quelli basati sulla teoria del blocco rigido (Newmark, 1965), che consentano di valutare gli spostamenti subiti dall’opera (analisi pseudo-dinamiche); in entrambe le procedure di calcolo, tuttavia, la risposta sismica non tiene conto delle capacità dissipative del sistema terreno-struttura. Nell’ingegneria strutturale, tra i diversi metodi agli spostamenti appare particolarmente interessante la procedura di calcolo progettuale nota in letteratura come Direct Displacement-Based Design (DDBD), recentemente applicata con successo a diverse tipologie di opere. Nell’ingegneria geotecnica, solo recentemente sono stati avviati studi e ricerche per valutare l’applicabilità del metodo DDBD, con particolare riferimento a strutture di sostegno rigide e flessibili (Vecchietti et al. 2007, Pane et al., 2007; Cecconi et al., 2007, Cecconi et al., 2008; Vecchietti, 2008). Ciò premesso, nel presente articolo si presentano i risultati dell’applicazione del metodo a paratie a sbalzo e paratie ancorate soggette a sisma. Per tali opere, frequentemente impiegate in aree urbane, si avverte sempre di più la necessità di migliorare i metodi di progettazione convenzionali tramite una più diretta corrispondenza tra risposta calcolata e prestazione attesa. Nella nota si illustrano le soluzioni ottenute dalla procedura DDBD per il calcolo della spinta sismica, esponendo dettagliatamente i passi di calcolo da effettuare. I risultati ottenuti sono poi criticamente confrontati con quelli ricavati da analisi pseudo-statiche convenzionali; da tali confronti emerge la possibilità di progettare in modo più razionale ed economico - attraverso un’appropriata riduzione delle spinte sismiche - qualora possano essere tollerati significativi spostamenti della struttura di sostegno. In un articolo successivo, proposto per la pubblicazione su questa stessa Rivista (Pane et al., 2009), saranno esposte in dettaglio tutte le fasi di calcolo che portano al progetto completo della struttura di sostegno, dalle verifiche di sicurezza al dimensionamento strutturale.