Monitoraggio strutturale dinamico di un ponte in c.a.: analisi delle vibrazioni di cavi da precompressione esterna con tecniche di operational modal analysis = Dynamic structural health monitoring of a RC bridge: analysis of external prestressing tendons vibrations with operational modal analysis techniques

Negli ultimi decenni, l’Operational Modal Analysis (OMA) è stata oggetto di numerosi studi e sviluppi, trovando applicazione in diversi campi, primo tra tutti quello dell’ingegneria civile. Infatti, questa nuova tecnica consente di individuare i parametri modali di grandi strutture civili (ponti, edifici storici, dighe, stadi) sulle quali sarebbe impossibile, per evidenti motivi logistici, eseguire prove di laboratorio controllando e misurando la forza applicata dall’esterno. L’idea alla base dell’OMA è quella di monitorare, tramite sensori opportunamente posizionati, solo le vibrazioni in uscita e di sfruttare come input non una forzante artificiale ma l’eccitazione presente in condizioni operative sulla struttura, dovuta ai carichi esterni naturalmente agenti su di essa (vento, traffico, ecc.). Lo scopo di questa tesi è quello di proporre un’applicazione dell’OMA a un sistema di monitoraggio strutturale. La struttura in esame è un ponte precompresso con sezione scatolare mista acciaio-calcestruzzo, sui cui cavi esterni sono stati installati 88 accelerometri triassiali. L’obiettivo principale è stato quello di individuare eventuali anomalie dei cavi, provocate per esempio da problemi di fatica o corrosione, analizzando i dati provenienti in tempo reale dal sistema di monitoraggio. L’enorme mole di dati a disposizione è stata elaborata all’interno di un cloud online, conducendo parallelamente analisi nel dominio del tempo e delle frequenze. Così facendo, sono stati individuati alcuni parametri significativi che consentono di localizzare facilmente danni, come la rottura di un trefolo o, in casi più estremi, dell’intero cavo. L’introduzione di alcune soglie di allarme su tali parametri potrebbe perciò essere un efficiente strumento per monitorare lo stato di salute dei cavi in tempo reale.