DYNAMICS OF STRUCTURES WITH APPLICATIONS TO EARTHQUAKE ENGINEERING

Il corso comprende diversi argomenti della teoria della dinamica strutturale e le applicazioni di questa teoria all’analisi della risposta sismica e al progetto delle strutture.

Uno sforzo considerevole sarà rivolto a rendere il corso semplice e accessibile agli studenti. La matematica utilizzata sarà la più semplice possibile compatibilmente con gli argomenti trattati. I procedimenti analitici verranno sintetizzati in modo da sottolinearne i passi principali per facilitare la loro implementazione da parte degli studenti. I procedimenti saranno illustrati con esempi realistici tendenti ad evidenziare l’interpretazione fisica dei risultati ottenuti.

Il corso prevede sia lezioni teoriche che esercitazioni in aula con l'ausilio di strumenti informatici. Durante il corso saranno assegnate delle esercitazioni che prevedono l'utilizzo del software matlab.

E' utile una conoscenza di base di strumenti di programmazione tipo matlab.

La frequenza alle lezioni è fortemente consigliata in quanto coerente con il modello formativo proposto che mira a favorire l'apprendimento graduale, la partecipazione attiva dello studente in classe, il dialogo fra docenti e studenti.

Durante il corso vi saranno diverse applicazioni con l'uso di matlab e/o altri software.

PARTE I : SISTEMI AD UN GRADO DI LIBERTA’

1. Equazioni del moto, formulazione del problema, metodi risolutivi.
2. Vibrazioni libere.
3. Risposta ad eccitazioni armoniche e periodiche.
4. Risposta ad eccitazioni arbitrarie, a gradino e impulsive.
5. Valutazione numerica della risposta dinamica.
6. Risposta sismica di sistemi lineari.
7. Risposta sismica di sistemi non lineari.

PARTE II: SISTEMI A MOLTI GRADI DI LIBERTA’

1. Equazioni del moto, formulazione del problema, metodi risolutivi.
2. Vibrazioni libere.
3. Smorzamento nelle strutture.
4. Analisi dinamica e risposta dei sistemi lineari.
5. Analisi sismica dei sistemi lineari.
6. Analisi sismica di sistemi non lineari.
7. Cenni di dinamica degli edifici isolati alla base.

- Anil K. Chopra, Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering, Prentice-Hall.

- Ray W. Clough and Joseph Penzien, Dynamics of Structures, McGraw-Hill.

Materiale didattico fornito in aula su formato elettronico, links su web, applicazioni in matlab ottenuti da elaborazioni in aula, applicazioni in matlab utili allo svolgimento delle esercitazioni, cartelle condivise del corso rese disponibili su web.

E' previsto lo svolgimento di tre prove in itinere e un'esercitazione di fine corso da consegnare al momento dell'esame orale. Durante il corso verranno assegnate delle esercitazioni allo scopo di migliorare il processo di apprendimento degli argomenti trattati.

Gli argomenti centrali del corso riguardano:

- la determinazione della risposta dei sistemi a molti gradi di libertà soggetti ad eccitazioni sismiche ad uno e più gradi di libertà.

- gli spettri di risposta.

- I metodi di integrazione numerica.

- I sistemi a parametri concentrati e distribuiti.