Valutazione idoneità di un sistema SHM ad inclinometri nell’identificazione di potenziali danneggiamenti nei ponti a graticcio precompressi = Adequacy assessment of an inclinometer-based SHM system in identifying potential damages in girder prestressed bridges

Ponti e viadotti, sono strutture di fondamentale importanza all’interno della rete infrastrutturale di un Paese. In Italia, la rete stradale è stata realizzata nel periodo successivo al secondo conflitto mondiale e un particolare impulso alla sua realizzazione si è verificato negli anni 60 con lo sviluppo economico [1]. La complessità orografica del territorio nazionale ha comportato la necessità di costruire numerosissime strutture, la cui presenza sulla vasta rete stradale consente di collegare le diverse aree della penisola. La questione principale riguarda la loro vetustà. Secondo i dati di ANAS, infatti, il 52% dei ponti presenti sul nostro territorio sono stati realizzati prima del 1980, mentre circa un terzo degli stessi tra gli anni ‘80 e il 2000 [2]. Tali opere, progettate in c.a. e c.a.p., risentono delle problematiche legate alla durabilità, atteso che in quegli anni era convinzione comune che “il calcestruzzo fosse eterno”. Per questo motivo, non solo in Italia, ma anche in tutta Europa, la progettazione di questo tipo di strutture ha conosciuto una elevata diffusione. A causa di questa erronea convinzione, le stesse opere non sono state oggetto di una adeguata manutenzione negli anni successivi [1]. Attualmente, molte di queste strutture presentano un rilevante stato di degrado, testimoniato, di recente, dal crollo del Viadotto Polcevera di Genova (14 Agosto 2018). Tale evento ha focalizzato l’attenzione sul tema della messa in sicurezza di tutte le opere ingegneristiche strategiche presenti nel nostro Paese. Tale obiettivo risulta essere perseguibile principalmente attraverso processi di monitoraggio e manutenzione, i quali consentirebbero di evitare il verificarsi di eventi dannosi, con conseguenti potenziali pregiudizi per gli utenti. Il presente elaborato si compone di tre capitoli. Nel primo capitolo, dopo un breve riferimento alla normativa di settore, è descritto l’approccio multilivello per la gestione della sicurezza di “ponti”, previsto dalle linee guida del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici. Seguono le metodologie del monitoraggio strutturale, che, negli ultimi decenni, hanno conosciuto una maggiore applicazione nel settore dell’ingegneria delle infrastrutture. Nel secondo capitolo si presentano le generalità sui ponti a travata in calcestruzzo precompresso, gli aspetti principali legati alla durabilità di tali strutture, i principali fenomeni di degrado e un approfondimento su tali aspetti dettagliati sui ponti a graticcio precompresso. Viene poi presentato il viadotto oggetto di studio, il sistema di monitoraggio su di esso installato, le prove di carico effettuate sull’impalcato e il modello agli elementi finiti. Nel terzo capitolo, sono riportate le proprietà dei materiali, le fasi di costruzione dell’opera e il metodo di valutazione della sicurezza strutturale. Sono poi presentati i diversi scenari di danneggiamento simulati sul viadotto, per mezzo del modello dell’impalcato realizzato mediante il software DIANA. In particolare, sono stati simulati danni rispetto all’armatura ordinaria a taglio della trave e all’armatura di precompressione trasversale presente nei traversi e nella soletta. Per ognuno di tali modelli, sono state valutate due aspetti: il primo riguarda la definizione della sicurezza rispetto alla risposta strutturale del viadotto; Il secondo, valuta l’effettiva capacità dei sistemi SHM ad inclinometri di identificare le tipologie di danno applicate, confrontando i valori di simulazione con quelli misurati sulla struttura.