RICERCA 2017
TECNICHE DI IDENTIFICAZIONE MODALE PER L’ANALISI STRUTTURALE
L’evoluzione del comportamento dinamico di un edificio scolastico in cemento armato soggetto a miglioramento sismico
Francesco Clementi, 
DICEA, Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Architettura, Università Politecnica delle Marche, Ancona
francesco.clementi@univpm.it
Stefano Lenci, 
DICEA, Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Architettura, Università Politecnica delle Marche, Ancona
s.lenci@univpm.it
Francesco Monni, 
DICEA, Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Architettura, Università Politecnica delle Marche, Ancona
f.monni@univpm.it
Alessio Pierdicca, 
DICEA, Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Architettura, Università Politecnica delle Marche, Ancona
a.pierdicca@univpm.it
Michele Massaccesi
DRC - Diagnostic Research Company, Ancona, Italy
michelemassaccesi@drcitalia.net
Structural 210 | Marzo - Aprile  2017
10.12917/Stru210.10 – http://www.dx.medra.org/10.12917/Stru210.10

In questo lavoro vengono presentati i caratteri salienti di un intervento di riabilitazione strutturale di un edificio scolastico in cemento armato ed i risultati di una campagna di monitoraggio dinamico condotta sull’edificio. La scuola in oggetto, come gran parte del patrimonio edilizio scolastico italiano, è stata realizzata negli anni ’60, con modalità tecnologiche, esecutive e concezione strutturale tipiche dell’epoca. A causa della sua vulnerabilità sismica, la struttura è stata oggetto di sostanziali lavori di miglioramento sismico, principalmente incentrati sul ringrosso delle sezioni dei pilastri e sul confinamento delle estremità delle travi con CFRP. L’edificio è stato monitorato con tecniche di identificazione di tipo OMA (Operational Modal Analysis), che consentono di ottenere un’affidabile riproduzione del comportamento dinamico della struttura indagata, in grado di tenere in debito conto l’influenza dei carichi di esercizio e le effettive caratteristiche meccaniche dei materiali. La particolarità del monitoraggio eseguito è quella di aver effettuato le acquisizioni non solo nello stato di fatto ma anche nel corso dei lavori, per un periodo di circa un anno. I risultati di tale attività, oltre a ribadire le potenzialità delle tecniche OMA nel cogliere il reale comportamento dinamico della struttura, hanno confermato l’efficacia dell’intervento, mettendo in luce aspetti da tenere in considerazione nella modellazione di edifici esistenti e nella progettazione di interventi di miglioramento/adeguamento.

ARGOMENTO:  SEISMIC - SISMICA,CEMENT AND CONCRETE diagnostics and assessment, retrofitting, strengthening - CEMENTO E CLS diagnosi e consolidamento,COMPOSITES: MATIRIALS, TECHNOLOGIES, ENGINEERED COMPOSITES PRODUCTS - COMPOSITI: MATERIALI, TECNOLOGIE, REALIZZAZIONI,DIAGNOSTICS, STRUCTURAL MONITORING - DIAGNOSTICA, MONITORAGGIO,STRUCTURAL VIBRATION - VIBRAZIONI NELLE STRUTTURE
PAROLE CHIAVE: Miglioramento sismico, monitoraggio strutturale, identificazione dinamica, OMA
Abstract
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MODAL IDENTIFICATION TECHNIQUES FOR STRUCTURAL ANALYSIS
Evolution of dynamic behavior of a r.c. school building subjected to retrofitting works

This work deals with the structural retrofitting of a Reinforced Concrete (RC) building school and illustrates the results of a structural monitoring campaign performed on this. The examined school building presents typical and specific vulnerabilities of Italian building stock - of which RC buildings currently represent the greatest portion - mostly built in 60’s and 70’s. Because of its vulnerabilities, the structure was subjected to a deep structural retrofitting intervention based on increasing of original columns cross-sections with introduction of new longitudinal steel bars and stirrups, and application of shear reinforcement on beams using Fiber Reinforced Polymers (FRP). The building was monitored using Operational Modal Analysis (OMA) technique, that offers the possibility of describing structural dynamics at small vibration amplitudes in real operating conditions with unknown excitation inputs. The long-term Ambient Vibration Survey (AVS) - performed before, during and after the works, in a campaign lasted one year - highlighted the increasing of building performance in terms of natural frequencies following the retrofitting works. Moreover, the paper shows how infill panels influence the dynamic response of this typical RC structure. This relevant data collection, in addition to confirm the potentil of OMA technique in gathering the real structure behavoiur, could be very helpful in the calibration of other similar retrofitting interventions.

KEYWORDS: Seismic retrofit, structural health monitoring (SHM), dynamic identification, OMA
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