Case Studies: Fondazione Eucentre

Monitoraggio ottico durante simulazioni sismiche

Presentazione

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La Fondazione Eucentre, con sede a Pavia, è un ente senza fine di lucro che promuove e sviluppa la ricerca e la formazione nel campo della riduzione del rischio, in particolare sismico. La creazione di Eucentre è avvenuta nel 2003, su iniziativa dei seguenti soci fondatori: Dipartimento della Protezione Civile Nazionale, Università degli Studi di Pavia, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), Istituto Universitario di Studi Superiori di Pavia (IUSS). Ad oggi, il totale delle persone che, a vario titolo, collabora con Eucentre è di oltre cento persone, suddivisi in 10 aree di ricerca.

Le attività principali svolte dalla Fondazione sono: ricerca applicata nel settore dell’ingegneria sismica, orientata alla valutazione e riduzione della vulnerabilità e del rischio; attività per la definizione di specifiche linee di azione pubblica e di documenti a carattere normativo; formazione di operatori aventi spiccate capacità scientifiche e professionali.

Approccio al Motion Capture

nam2_gpemIl Motion Capture viene utilizzato per il monitoraggio degli spostamenti durante le prove strutturali, ed in particolare durante i test dinamici sismici su tavola vibrante. In pratica, un provino (ad esempio una porzione di un edificio in muratura in scala reale, come nella foto a destra) viene posizionato sopra una grande tavola vibrante in grado di riprodurre azioni sismiche. Si procede poi con una serie di simulazioni ad intensità crescente, misurando le oscillazioni (spostamenti e accelerazioni) indotte nella struttura esaminata. Grazie alla possibilità di eseguire misure a distanza, il motion capture è praticamente l’unico strumento per consentire un corretto ed accurato monitoraggio degli spostamenti, e quindi delle deformazioni, dei provini. Tra i maggiori pregi troviamo la possibilità di limitare i rischi per la strumentazione (in caso di collasso del provino solo i markers si danneggerebbero) e la possibilità di installare un elevato numero di marcatori, aumentando a piacimento i punti di misura senza particolari spese aggiuntive.

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Ovviamente, come tutti i sistemi di misura ottici, permane lo svantaggio del rumore sul segnale, legato per esempio alle interferenzeluminose: se non adeguatamente controllati, questi rumori possono raggiungere lo stesso ordine di grandezza delle deformazioni di interesse, che in questo campo sono inferiori al millimetro.

Applicazione

In generale, la tecnologia motion capture viene adottata per lo svolgimento di test ciclici sia quasi-statici sia dinamici su tavola vibrante. La nostra ricerca mira a valutare la vulnerabilità sismica delle strutture: comprendere il comportamento delle costruzioni, evidenziando pregi e difetti delle diverse tecnologie costruttive e caratterizzandone la risposta al sisma, è un primo passo verso l’obiettivo della riduzione del rischio sismico.

Ad esempio, una delle campagne sperimentali più estese, tuttora in corso, svolta dalla Fondazione Eucentre è quella finanziata dal consorzio NAM – Nederlandse Aardolie Maatschappij BV. Il progetto di ricerca ha come obiettivo principale quello di caratterizzare la risposta sismica di edifici in muratura ed edifici prefabbricati nella provincia di Groningen, nel nord dei Paesi Bassi, che negli ultimi anni è stata colpita da eventi sismici di bassa magnitudo correlati ad attività di estrazione di idrocarburi. Le prove di laboratorio, statiche e dinamiche, su elementi strutturali in muratura e prefabbricati e le prove su tavola vibrante di edifici in muratura in scala reale, sono parte di un’attività di ricerca estesa e ramificata. La sperimentazione serve infatti per raccogliere dati necessari allo sviluppo e alla validazione di modelli utili per la previsione del comportamento delle strutture di interesse.

Indipendentemente dal tipo di prove svolte, il motion capture è stato utilizzato per il monitoraggio degli spostamenti dei provini. Nei test relativi ai pannelli murari, l’acquisizione ottica consente di seguire lo spostamento di punti ravvicinati, permettendo di ricostruire i profili di spostamento e i campi di deformazione del provino.

 Ulteriori dettagli sono disponibili al link: http://www.eucentre.it/project-nam/

e sul canale YouTube di EUCENTRE: https://www.youtube.com/user/EUCENTRE

Dr. Ing. Simone Peloso
TREES Lab
Fondazione Eucentre

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