RICERCA 2023
A COMPARATIVE STRUCTURAL STUDY ON THE STABILITY OF THE TORRE DEL PIANO
Amal GERGES, 
Università degli Studi di Cagliari, Italy
amal.gerges@unica.it
Habibollah KATOULI, 
Università degli Studi di Napoli Federico II, Italy
h.katouli@studenti.unina.it
Fabiàn Bernal OROZCO BARRERA, 
National Autonomus University of Mexico, CDMX, Mexico
fabian.orozco@fa.unam.mx
Antonino IANNUZZO
University of Sannio, Italy
aniannuzzo@unisannio.it
Structural 247 | Luglio - Agosto  2023
10.12917/Stru247.20 – https://doi.org/10.12917/STRU247.20

To ensure the careful assessment and preservation of historic masonry monuments, a collaborative effort encompassing expertise in various fields is essential while considering their significant aesthetic, architectural, spatial, urban, geographical, historical, and cultural aspects. Presently, the scientific community employs diverse approaches for the safety assessment of masonry structures. This paper presents the analyses conducted on Torre del Piano, a tower located in Anagni, Province of Frosinone, Lazio, Italy, which was one of the case studies examined during the International Summer School on Historic Masonry Structures (HIMASS) held in Anagni in September 2022.
The assessment strategy integrates historical analysis, visual inspection, geometric processing through laser scanning and photogrammetry alongside traditional assessment methods and modern computational approaches. The paper first highlights the challenges posed by historic masonry structures and the essential criteria that techniques for modelling and analysing such structures should fulfil. Subsequently, it focuses on the critical tower’s leaning that could led to the collapse and the corresponding crack propagation. This investigation is performed using three approaches: Heyman’s simplified theoretical approach, pseudo-static seismic capacity analysis using the Piecewise Rigid Displacement (PRD) method, and Time-History Non-Linear Analysis (THNLA) employing Abaqus’ Concrete Damage Plasticity model (CDP). The results obtained from these diverse approaches are then compared, offering valuable insights into their potential while showing their pros and cons with specific reference to the stability of Torre del Piano.

ARGOMENTO:  HISTORICAL BUILDING - BENI CULTURALI,MASONRY historical masonry: diagnostics and assessment, retrofitting, strengthening - MURATURE murature storiche: diagnosi e consolidamento (intonaci, pietre),DIAGNOSTICS, STRUCTURAL MONITORING - DIAGNOSTICA, MONITORAGGIO
PAROLE CHIAVE: Costruzioni storiche in muratura, Torre in muratura, Teorema Statico, Analisi dinamica non lineare, Metodo del Spostamenti Rigidi a Tratti (PRD)
Abstract
x
UNO STUDIO STRUTTURALE COMPARATIVO SULLA STABILITÀ DELLA TORRE DEL PIANO

Per garantire la valutazione attenta e la preservazione dei monumenti storici in muratura, è essenziale uno sforzo collaborativo che coinvolga competenze diverse, tenendo conto dei loro significativi aspetti estetici, architettonici, spaziali, urbani, geografici, storici e culturali. Attualmente, la comunità scientifica utilizza diverse metodologie per la valutazione della sicurezza delle strutture in muratura. Questo articolo presenta le analisi condotte su Torre del Piano, una torre situata ad Anagni, Provincia di Frosinone, Lazio, Italia, che è stata uno dei casi di studio esaminati durante la Summer School on Historic Masonry Structures (HIMASS) tenutasi ad Anagni nel settembre 2022.
La strategia di valutazione integra analisi storiche, ispezioni visive, elaborazione geometrica tramite scanner laser e fotogrammetria, insieme a metodi tradizionali di valutazione e approcci computazionali moderni. L’articolo inizialmente mette in evidenza le sfide poste dalle strutture storiche in muratura e i criteri essenziali che le tecniche per la modellazione e l’analisi di tali strutture dovrebbero soddisfare. Successivamente, si concentra sulla criticità del pendio della torre che potrebbe portare al crollo e alla conseguente propagazione delle lesioni. Questa indagine è condotta attraverso tre approcci: la strategia teorica semplificata proposta da Heyman, l’analisi della capacità sismica pseudo-statica utilizzando il metodo del Dislocamento Rigido a Tratti (PRD) e l’Analisi Non-Lineare della Storia Temporale (THNLA) con l’utilizzo del modello di Plasticità del Danno nel Calcestruzzo di Abaqus (CDP). I risultati ottenuti da questi diversi approcci vengono poi confrontati, offrendo preziose informazioni sulle loro potenzialità e mostrando pro e contro con riferimento alla stabilità di Torre del Piano.

KEYWORDS: Historic masonry construction, Masonry tower, Safe theorem, Non-linear dynamic analysis, Piecewise Rigid Displacement method
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