Analisi numerica di travi Gerber soggette a corrosione e valutazione di possibili interventi di rinforzo = Numerical analysis of half-joints subjected to corrosion and evaluation of possible retrofitting interventions

Nell'attuale contesto infrastrutturale, la manutenzione delle strutture esistenti, in particolare di ponti e viadotti, assume un ruolo di vitale importanza. Tra le varie tipologie di ponti, uno schema strutturale ampiamente adottato tra gli anni '60 e '80 è la trave di tipo Gerber. Quest’ultima, realizzata in calcestruzzo armato ordinario o precompresso, presenta una riduzione dell'altezza della sezione alle estremità, generando una zona di discontinuità e di concentrazione delle tensioni. La geometria del giunto risulta, inoltre, particolarmente sensibile a fenomeni di degrado: l'acqua proveniente dal manto stradale penetra all'interno del giunto, creando condizioni ideali per l’avanzamento del fenomeno di corrosione delle barre di armatura. Pertanto, le selle Gerber dei ponti esistenti richiedono frequenti attività ispettive e di manutenzione, sebbene spesso siano di difficile accesso per interventi di risanamento e consolidamento. Il presente lavoro di tesi si propone di valutare l'efficacia di un sistema di rinforzo in acciaio (steel-jacketing) testato in una campagna sperimentale condotta presso il Politecnico di Torino. Questo sistema, progettato per adattarsi alla maggior parte delle tipologie di travi Gerber esistenti, ha lo scopo di ridurre la necessità di interventi invasivi sulla carreggiata, limitando la chiusura del traffico veicolare. Le travi campione sottoposte a prove di flessione su tre punti sono state modellate utilizzando il software STKO, interfaccia grafica di OpenSees. La trave è stata modellata utilizzando elementi solidi 3D, mentre le barre di armatura sono state rappresentate mediante elementi beam con sezioni a fibre. Inoltre, è stato implementato un elemento di interfaccia, opportunamente modellato e calibrato, per cogliere con precisione gli effetti della ripresa di getto tra l'anima e la soletta della trave. Dopo una prima fase di calibrazione e successiva validazione dei modelli numerici, sono state eseguite simulazioni aggiuntive per esaminare la risposta strutturale della trave rinforzata con steel-jacketing in configurazioni differenti da quelle valutate nella fase sperimentale. Pertanto, i risultati ottenuti mirano a fornire una panoramica sull’efficienza e il funzionamento del sistema di rinforzo in acciaio per le selle Gerber, identificando possibili miglioramenti per ottimizzarne ulteriormente le prestazioni.