DYNAMICS OF STRUCTURES WITH APPLICATION TO EARTHQUAKE ENGINEERING

Il corso comprende diversi argomenti della dinamica delle strutture con applicazioni specifiche all’analisi della risposta sismica degli edifici soggetti ad azioni sismiche.  

Uno sforzo considerevole sarà rivolto a rendere il corso accessibile agli studenti nonostante la complessità degli argomenti trattati. La matematica utilizzata sarà la più semplice possibile pur mantenendo rigorosa la trattazione. I procedimenti analitici verranno sintetizzati in modo da sottolinearne i passi principali per facilitare la loro implementazione da parte degli studenti. Saranno presi in considerazione esempi realistici tendenti ad evidenziare l’interpretazione fisica dei risultati ottenuti.

Il corso prevede sia lezioni teoriche che esercitazioni con l'ausilio di strumenti informatici avanzati. Durante il corso saranno assegnate delle esercitazioni che prevedono l'utilizzo del software matlab e lo sviluppo di applicazioni mirate. Le lezioni saranno frontali. La verifica dell’apprendimento sarà in presenza.

E' indispensabile una conoscenza di base di strumenti di programmazione e in particolare in ambiente matlab. Tuttavia le conoscenze di base del matlab saranno richiamate durante il corso

La frequenza alle lezioni è obbligatoria 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 e impulsive.
5. Valutazione numerica della risposta dinamica.
6. Risposta sismica di sistemi lineari.
7. Spettri elastici.

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. Cenni sulla risposta dei sistemi non lineari
7. Introduzione alle conoscenze di base per comprendere le strategie  di operational modal analysis OMA.

- 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.

Il corso si svolge in due semestri che prevedono sei crediti formativi al primo semestre e sei crediti formativi al secondo. E' previsto lo svolgimento di prove in itinere che saranno considerate utili al percorso di apprendimento. Durante il corso verranno anche assegnate delle esercitazioni sempre allo scopo di migliorare il processo di apprendimento degli argomenti trattati. L'esame prevede una prova scritta alla fine del primo semestre, una prova scritta  alla fine del corso prima della prova orale finale.

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.

- analisi modale.

- i metodi di integrazione numerica.

- l'analisi della risposta nel dominio della frequenza