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Importanza dell’interazione cinematica
ai fini dell’analisi di vulnerabilità
sismica di edifici fondati su pali.
L’articolo si sofferma su alcuni recenti sviluppi della ricerca
sul tema dell’interazione cinematica pali-terreno. Si esamina in
primo luogo il problema dei momenti flettenti nei pali di fondazione
generati dal passaggio di onde sismiche, presentando un confronto
fra i metodi semplificati di letteratura e i risultati di analisi svolte
di recente con modelli costitutivi avanzati e di studi a carattere
sperimentale. Viene così mostrato come le formule semplificate
consentano una previsione sufficientemente accurata degli effetti
flessionali di natura cinematica nei pali di fondazione, purché
si tenga conto delle non linearità di comportamento dei terreni.
Nella seconda parte dell’articolo ci si sofferma invece sul tema della
modifica del moto sismico in condizioni di campo libero dovuta
all’interazione cinematica, evidenziando come la presenza dei pali
conduca generalmente ad una riduzione delle accelerazioni spettrali,
specialmente nel caso dei terreni molto deformabili. Si suggerisce
inoltre una metodologia semplificata per tenere conto dell’azione di
filtro esercitata dai pali. Nel caso di edifici snelli su piccoli gruppi
di pali, tuttavia, l’interazione cinematica può essere addirittura
sfavorevole, a causa della componente rotazionale del moto sismico
indotta dai pali.
This paper reviews some aspects of pile-soil kinematic interaction in light of recent research findings. First, kinematic pile bending is examined, recalling some of the relevant contributions on the subject, and then comparing available methods with recent advanced numerical and experimental studies. A general procedure for the practical application of simplified formulae, taking into account nonlinear soil behavior, is discussed, and it is shown that the above formulae compare well with the available benchmarks. Based on the accumulated theoretical and experimental evidence, some suggestions for future code revision are also provided. Second, the paper focuses on the change of the free-field motion generated by pile-soil kinematic interaction, pointing out that the presence of piles usually leads to a reduction of the seismic demand in the structure, and simple procedures to account for this effect are also suggested. Slender tall structures supported by small pile groups may represent an exception to this general trend, due to the rotational component of the Foundation Input Motion induced by piles.
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