Cap.3 - PRINCIPI DI PROGETTAZIONE E METODOLOGIE DI ANALISI

Le metodologie di progettazione antisismica sono state basate, tradizionalmente, su valutazioni convenzionali delle azioni sismiche assunte costanti nel tempo (vedi ad esempio i metodi pseudostatici) e su criteri di verifica che identificano condizioni di collasso da cui ci si tutela mediante adeguati coefficienti di sicurezza. Generalmente non sono richieste verifiche sulle prestazioni del sistema, né quando esso si trovi in condizioni di sicurezza rispetto al collasso, né tanto meno quando si siano raggiunte le condizioni limite ultime. L’esame delle prestazioni risulta invece uno strumento di verifica importante, soprattutto nel caso di eventi sismici di forte intensità per i quali, peraltro, un metodo di progettazione tradizionale potrebbe comportare opere dai costi estremamente elevati. Gli approcci pseudostatici classici si sono ormai consolidati negli anni e sono correntemente utilizzati nella pratica professionale. L’osservazione e l’analisi del comportamento delle opere in vera grandezza, in occasione dei numerosi eventi sismici, ne hanno però più volte evidenziato i limiti di applicabilità e convenienza. In particolare, si è osservato che, anche in condizioni di equilibrio distanti da quelle limite, un sistema può perdere funzionalità se le deformazioni e/o gli spostamenti superano determinate soglie; viceversa, se deformazioni e spostamenti sono contenuti, durante il terremoto il fattore di sicurezza può scendere anche più volte al di sotto dell’unità, senza che avvengano significative perdite di funzionalità del sistema. Negli ultimi anni, la ricerca scientifica ha prodotto ulteriori approfondimenti degli approcci tradizionali per cercare di rimuoverne le principali limitazioni. Parallelamente sono state sviluppate metodologie di progettazione diverse e più rigorose, basate su analisi dinamiche e su una più realistica rappresentazione delle azioni sismiche. Tali metodologie consentono di valutare gli effetti transitori e permanenti indotti dall’eccitazione dinamica sul sistema, durante e dopo l’evento sismico, e di confrontare quindi l’entità del danno prevedibile con le prestazioni richieste al sistema. Seguendo un criterio di progettazione prestazionale, l’entità del danno e le prestazioni dell’opera costituiscono gli elementi primari di giudizio della risposta del sistema all’azione sismica. Rispetto ai metodi convenzionali, la progettazione prestazionale rappresenta un approccio più rigoroso e avanzato; tale approccio è stato di recente introdotto all’interno di normative tecniche e di documenti tecnico-scientifici , anche in campo geotecnico. È tuttavia evidente che un approccio prestazionale alla progettazione richiede, per gli aspetti geotecnici, risorse per indagini e l’adozione di metodi e modelli d’analisi ben più impegnativi di quelli consueti nella pratica corrente. Nell’ambito del presente documento si affronteranno in termini generali gli aspetti geotecnici della progettazione antisismica, facendo riferimento sia agli approcci tradizionali sia alle più recenti metodologie di tipo prestazionale. Per il carattere di maggiore novità in ambito professionale dell’approccio prestazionale, nei paragrafi immediatamente seguenti si entrerà con maggiore approfondimento nel merito di tale approccio, per poi illustrare, in un ambito più generale, le diverse metodologie d’analisi.