STRATEGIE DI OTTIMIZZAZIONE APPLICATE ALLA SCELTA DEL MODELLO AD ELEMENTI FINITI DI UN EDIFICIO ESISTENTE IN MURATURA = FINITE ELEMENT MODEL SELECTION FOR AN EXISTING MASONRY BUILDING BY MEANS OF OPTIMISATION STRATEGIES

La presente tesi ha come obiettivo la valutazione del comportamento sismico di un edificio esistente in muratura, danneggiato dai recenti eventi sismici che hanno colpito l'Italia Centrale tra Agosto 2016 e Gennaio 2017. L'oggetto in esame è il municipio di Pizzoli (AQ), situato a pochi chilometri dall'Aquila. L'edificio, che ospita il Municipio, è stato interessato nel tempo da diversi cambiamenti di destinazione d'uso, passando dall'originale destinazione scolastica (fin dal 1920), a quella odierna di municipio. Il comune di Pizzoli è situato in zona sismica 1 ed è stato interessato da terremoti di grande intensità, come quello dell'Aquila nel 2009 e più recentemente dallo sciame sismico che ha interessato l'Italia Centrale nell'Agosto 2016, nell'Ottobre dello stesso anno, ed infine nel Gennaio 2017, a seguito del quale è stato temporaneamente chiuso per ragioni di sicurezza. Risulta perciò importante comprendere l'evoluzione della risposta strutturale dell'edificio, attraverso il monitoraggio, per poter valutare l’entità dei fenomeni di danno subiti ed eventualmente predisporre degli interventi di manutenzione o di rinforzo strutturale. Risulta, quindi, di fondamentale importanza l’identificazione dei parametri modali delle strutture nelle condizioni di esercizio per mezzo di analisi modali. L’interesse nei confronti di tali parametri nasce dalla constatazione che il comportamento dinamico della struttura dipende dalle sue caratteristiche intrinseche, quali masse, rigidezze, smorzamenti e grado di vincolo; pertanto, se non si verificano modifiche interne all’edificio, come il danno strutturale, il comportamento rimane inalterato, viceversa si noteranno delle variazioni nei parametri dinamici della struttura. L’importanza del monitoraggio strutturale è data dal fatto che, per gli edifici storici, il controllo strumentale periodico della struttura è uno strumento per la conservazione e per la riduzione degli interventi, a vantaggio della conservazione, difatti il monitoraggio continuo della struttura permette di valutare l’effettiva entità del danno consentendo di stipulare un adeguato programma di manutenzione qualora fosse necessario. Dal punto di vista operativo, per il caso in esame, sono state innanzitutto svolti dei rilievi visivi per identificare e quantificare lo stato fessurativo dell'edificio e i fenomeni di degrado presenti. Infatti, nello studio di costruzioni storiche in muratura la principale difficoltà è rappresentata dalla scarsa conoscenza delle caratteristiche meccaniche della muratura per via della eterogeneità qualitativa del materiale, delle differenti tessiture murarie e dalla grande varietà degli elementi costruttivi. In funzione dei rilievi e delle prove effettuate in situ è stato definito un livello di conoscenza utile per analizzare la struttura. A tal scopo si è proceduto a modellare il municipio per mezzo di elementi bidimensionali ai quali sono stati attribuiti dei valori numerici di parametri meccanici in funzione delle analisi in situ. Realizzato il modello geometrico della struttura si è proceduto ad una analisi modale per mezzo di un software ad elementi finiti. I valori iniziali dei parametri meccanici sono stati modificati, grazie ad una calibrazione del modello, basandosi sull'identificazione delle frequenze della struttura ottenute proprio grazie all'OSS.