È analizzato il comportamento di una stazione della Metropolitana Milanese, sotto l’azione di un sisma definito secondo l’Ordinanza 3274 del 20/03/2003, “Criteri per l’individuazione delle zone sismiche - individuazione, formazione e aggiornamento degli elenchi nelle medesime zone". Per l’area di Milano l’accelerazione di picco è pari a 0.05g, nello studio specifico amplificata da un coefficiente di importanza pari ad 1.4. E’ considerato lo stato di sforzo e deformazione in una sezione trasversale della galleria e del terreno circostante, indotto da più tipi di sollecitazioni. 1) Le sollecitazioni prodotte dalla gravità, preesistenti alla costruzione, e quelle prodotte dalla costruzione della struttura, ovvero infissione delle paratie, messa in opera dei tiranti, scavo e costruzione delle opere interne in c.a. 2) Le sollecitazioni dovute al rilassamento del terreno. 3) Le sollecitazioni prodotte da un eventuale sovraccarico sulla strada adiacente. 4) Le sollecitazioni prodotte da un moto sismico, tenuto conto della preesistente deformazione nel terreno. Il modello è realizzato mediante il programma di calcolo Flac, Fast Lagrangian Analysis of Continua, Itasca Inc, 2004. La procedura di analisi mette in conto il comportamento non lineare del terreno e dell’interfaccia tra terreno e strutture in c.a. e la sua evoluzione nel tempo. Nell’analisi dell’effetto sismico il comportamento del terreno è aggiornato passo – passo in funzione dello stato di deformazione. In particolare è analizzata l’evoluzione nel contatto tra paratia e controparete. Le strutture in c.a. agli effetti pratici si comportano in campo elastico lineare. Lo studio è limitato ad una analisi piana. Varie considerazioni conducono a ritenere che tra tutte le direzioni nelle quali si può manifestare la azione sismica, la direzione nel piano trasversale è quella nella quale la struttura manifesta la maggior debolezza. L’analisi assume che il piano nel quale si manifesta la massima accelerazione sismica sia appunto quello trasversale. I risultati consentono di stabilire che esistono i margini di sicurezza, anche se la struttura era stata costruita precedentemente alla emissione della Ordinanza e non prevedeva in specifica carichi sismici. Il punto più critico è costituito dalla interfaccia tra paratie e strutture interne. Queste ultime sono costruite in aderenza, senza collegamenti meccanici con le paratie. Margini di sicurezza sussistono con varie ipotesi di comportamento, purché i tiranti mantengano la loro presenza, ancorché rilassati. In assenza di tiranti le contropareti possono essere soggette ad effetti sismici severi in alcune circostanze. Il problema si presenta in termini analoghi nella costruzione di parcheggi interrati di profondità, dimensioni in pianta e spessori delle paratie confrontabili.

Stazione di linea metropolitana, sotto effetto sismico

CASTELLANI, ALBERTO;CALVETTI, FRANCESCO;VALENTE, MARCO VINCENZO
2009-01-01

Abstract

È analizzato il comportamento di una stazione della Metropolitana Milanese, sotto l’azione di un sisma definito secondo l’Ordinanza 3274 del 20/03/2003, “Criteri per l’individuazione delle zone sismiche - individuazione, formazione e aggiornamento degli elenchi nelle medesime zone". Per l’area di Milano l’accelerazione di picco è pari a 0.05g, nello studio specifico amplificata da un coefficiente di importanza pari ad 1.4. E’ considerato lo stato di sforzo e deformazione in una sezione trasversale della galleria e del terreno circostante, indotto da più tipi di sollecitazioni. 1) Le sollecitazioni prodotte dalla gravità, preesistenti alla costruzione, e quelle prodotte dalla costruzione della struttura, ovvero infissione delle paratie, messa in opera dei tiranti, scavo e costruzione delle opere interne in c.a. 2) Le sollecitazioni dovute al rilassamento del terreno. 3) Le sollecitazioni prodotte da un eventuale sovraccarico sulla strada adiacente. 4) Le sollecitazioni prodotte da un moto sismico, tenuto conto della preesistente deformazione nel terreno. Il modello è realizzato mediante il programma di calcolo Flac, Fast Lagrangian Analysis of Continua, Itasca Inc, 2004. La procedura di analisi mette in conto il comportamento non lineare del terreno e dell’interfaccia tra terreno e strutture in c.a. e la sua evoluzione nel tempo. Nell’analisi dell’effetto sismico il comportamento del terreno è aggiornato passo – passo in funzione dello stato di deformazione. In particolare è analizzata l’evoluzione nel contatto tra paratia e controparete. Le strutture in c.a. agli effetti pratici si comportano in campo elastico lineare. Lo studio è limitato ad una analisi piana. Varie considerazioni conducono a ritenere che tra tutte le direzioni nelle quali si può manifestare la azione sismica, la direzione nel piano trasversale è quella nella quale la struttura manifesta la maggior debolezza. L’analisi assume che il piano nel quale si manifesta la massima accelerazione sismica sia appunto quello trasversale. I risultati consentono di stabilire che esistono i margini di sicurezza, anche se la struttura era stata costruita precedentemente alla emissione della Ordinanza e non prevedeva in specifica carichi sismici. Il punto più critico è costituito dalla interfaccia tra paratie e strutture interne. Queste ultime sono costruite in aderenza, senza collegamenti meccanici con le paratie. Margini di sicurezza sussistono con varie ipotesi di comportamento, purché i tiranti mantengano la loro presenza, ancorché rilassati. In assenza di tiranti le contropareti possono essere soggette ad effetti sismici severi in alcune circostanze. Il problema si presenta in termini analoghi nella costruzione di parcheggi interrati di profondità, dimensioni in pianta e spessori delle paratie confrontabili.
2009
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