Cenni di sismologia; Fondamenti di dinamica dei terreni; Fenomeni di instabilità dei terreni in condizioni sismiche. Analisi della risposta sismica locale e liquefazioni sismica. Analisi della stabilità dei pendii in condizioni statiche e sismiche. Microzonazione sismica del territorio.
1. Presentazioni PPTX reperibili su MOODLE (http://e-l.unifi.it/)
2. Crespellani T., Facciorusso J. (2010) - Dinamica dei terreni per le applicazioni sismiche - Flaccovio
3. Duncan J. M., Wright S. J., Brandon T. L. (2014) "Soil strength and slope stability", John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey (2nd edition)
4. Kramer S. L. (1996) - Geotechnical Earthquake Engineering - Prentice Hall;
5. Lanzo G., Silvestri, F. (1999) - Risposta sismica locale - Hevelius Ed.;
6. Mancuso C. (1996) - Misure dinamiche in sito - Hevelius Ed.
Obiettivi Formativi
La stabilità di un territorio è legata a molteplici e complessi fattori geologici, idrologici, geotecnici e sismici che possono interessare i terreni di fondazione e dare così luogo a fenomeni che vanno dalla subsidenza al collasso, locale o generalizzato, o, più in generale, all'instabilità di versanti, di scavi o di terrapieni (bacini di raccolta, rilevati stradali, dighe in terra, argini, etc.). Obiettivo formativo dell'insegnamento è fornire agli allievi ingegneri gli strumenti necessari per:
- valutare, analizzare quantificare i più ricorrenti fenomeni di instabilità che possono interessare i terreni in condizioni sismiche (D1. Conoscenza e capacità di comprensione);
- predisporre opportune verifiche di stabilità dei terreni di fondazioni in condizioni sismiche (D2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione);
- applicare i più comuni metodi per l'analisi della stabilità di un pendio da impiegare nella progettazione di pendii artificiali e nella verifica di pendii naturali o in back-analyses di pendii in frana (D2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione);
- giudicare le potenzialità e limiti dei software utilizzati per le analisi (D3. Autonomia di giudizio);
- decidere le indagini e gli strumenti piò opportuni per la caratterizzazione dei terreni di fondazione per la progettazione in condizioni sismiche (D3. Autonomia di giudizio);
- usare in modo appropriato la terminologia della disciplina (D4. Abilità comunicative);
- reperire e comprendere la letteratura scientifica relativa ai principali temi della stabilità dei terreni in condizioni sismiche ed alle sue applicazioni (D5. Capacità di apprendimento);
Prerequisiti
Si richiedono conoscenze di geotecnica di base e di meccanica del continuo.
Metodi Didattici
Lezioni in aula ed esercitazioni.
Per frequentare il corso è necessario iscriversi prima su MOODLE dove verrà anche depositato tutto il materiale didattico fornito durante il corso.
Altre Informazioni
orario di ricevimento: lunedì 11-13 (in presenza presso il plesso di S. Marta, piano I, stanza n. 126 o in videoconferenza utilizzando la piattaforma CISCO WEBEX (https://unifirenze.webex.com/meet/jfacciorusso)*)
*in entrambi i casi si richiede una prenotazione via e-mail oppure utilizzando la piattaforma MOODLE
Modalità di verifica apprendimento
L'apprendimento viene verificato mediante due prove intermedie che consistono in domande a risposta aperta, un progetto con relazione tecnica da discutere col docente e una prova orale opzionale (solo se la media delle votazioni delle prime tre prove è risultata superiore ad una certa soglia). In assenza delle prove intermedie verranno considerati il progetto e la prova orale che diventa obbligatoria.
Si ricorda che l'iscrizione all'esame deve avvenire tramite il portale dei Servizi On Line per gli Studenti (https://sol-portal.unifi.it/ls-3-studenti.html).
L'esame mira a verificare, attraverso le domande teoriche contenute nei test intermedi e la relazione tecnica del progetto da discutere col docente, la capacità dello studente nel:
- riconoscere il tipo e l'occorrenza di frane in pendii natirali e artificiali:
- individuare e stimare i parametri geotecnici chiave che controllano la stabilità di un pendio;
- utilizzare i più comuni metodi per l'analisi della stabilità di un pendio da impiegare nella progettazione di pendii artificiali e nella verifica di pendii naturali o in back-analyses di pendii in frana;
- giudicare le potenzialità e limiti dei software utilizzati per le analisi ;
- decidere le indagini e gli strumenti piò opportuni per la caratterizzazione e il monitoraggio di una frana;
- scegliere il metodo di di intervento e stabilizzazione più opportuno;
- usare in modo appropriato la terminologia della disciplina;
- reperire e comprendere la letteratura scientifica relativa ai principali temi della stabilità dei pendii ed alle sue applicazioni;
- acquisire gli strumenti metodologici per proseguire gli studi e provvedere autonomamente al proprio aggiornamento e inquadramento delle tematiche trattate nell'ambito dell'Ingegneria Civile, Edile e Ambientale.
Programma del corso
1. Stabilità del territorio in condizioni sismiche. Generalità sui terremoti. Previsione e prevenzione dai terremoti. Misura dei terremoti: Intensità e Magnitudo.
2. Carichi dinamici e ciclici e comportamento dei terreni: definizioni e concetti introduttivi. Domini di comportamento e soglie di deformazione. Comportamento dei terreni a bassi, medi, elevati livelli deformativi. Determinazione del modulo di taglio e del rapporto di smorzamento iniziali. Modelli lineari. Comportamento dei terreni a medi livelli deformativi e a rottura. Misura in sito dei parametri a piccole deformazioni (misure sismiche superficiali, Down Hole, cono e dilatometro sismico). Prove dinamiche e cicliche di laboratorio a piccoli e medi livelli deformativi (Bender Elements, Colonna Risonante, Taglio Torsionale Ciclico), a elevati livelli deformativi e a rottura (Prova Triassiale Ciclica e di Taglio Semplice Ciclico).
3. Parametri del moto sismico. Vibrazioni forzate di un SDOF. Previsione dello scuotimento e mappe della pericolosità di base per il territorio italiano. Spettri e normative antisismiche. Effetti di sito.
4. Analisi della RSL. Valutazione della RSL con metodi numerici 1D. Cenni ai metodi 2D per l'analisi della RSL. Moto sismico di riferimento e banche dati accelerometriche. Analisi di RSL mediante l'impiego del codice STRATA.
5. Liquefazione sismica: definizione ed effetti. Liquefazione ciclica, mobilità ciclica, fluidificazione. Metodi semplificati per il calcolo del potenziale di liquefazione.
6. Fattori, cause e classificazione dei movimenti franosi. Metodi all'equilibrio limite. Analisi di stabilità in condizioni statiche di pendii indefiniti e di altezza limitata (scavi, terrapieni, argini, etc.) e di pendii naturali (metodi delle strisce). Stabilità dei pendii in condizioni sismiche. Metodi per l'analisi della stabilità dei pendii in condizioni sismiche. Criteri di intervento per la stabilizzazione delle frane.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Questo insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile:
7. Energia pulita e accessibile
9. Industria, innovazione e infrastrutture
11. Industria, innovazione e infrastrutture
13. Agire per il clima
15. La vita sulla terra