Realizzazione e verifica di un risuonatore: elemento base di una metabarriera

L'idea alla base del lavoro di tesi si può riassumere nella realizzazione e verifica di un risuonatore, elemento base di una metabarriera sismica ottimizzata per la protezione di strutture esistenti o meno sul territorio. La sua funzione è quella di deviare le componenti delle onde sismiche di superficie di Rayleigh che andrebbero ad eccitare i primi modi naturali di vibrare della struttura, quelli che coinvolgono più massa. La barriera è formata da risuonatori, semplici oscillatori con precise caratteristiche di massa, rigidezza e smorzamento. Questi semplici sistemi dinamici sono in grado di interagire col terreno scambiando con esso una tensione verticale pressoché uniforme, utile a generare un fenomeno simile alla rifrazione: le onde di superficie cambiano direzione e natura, diventando onde di taglio che si allontanano dal piano di campagna. Studi recenti hanno permesso di indagare il comportamento dinamico di metabarriere formate da risuonatori a 1 grado di libertà (SDOF, Single Degree of Freedom), completando la parte teorica e numerica con simulazioni di laboratorio in scala. Ancor prima di intraprendere lo studio del progetto del risuonatore soggetto a moto impresso alla base, occorre indagare proprio il movimento del terreno in seguito alla propagazione di onde sismiche di superficie alla Rayleigh. Prima della realizzazione del risuonatore, si propone di seguire la soluzione di progetto fornita da precedenti studi senza dover procedere manualmente per tentativi. L'obiettivo è infatti quello di minimizzare la massa totale utilizzata facendo funzionare la metabarriera negli intervalli di frequenza desiderati, che nel nostro caso coinvolgono frequenze minori di quelle sismiche. Per la realizzazione del sistema si è deciso di utilizzare, essendo questo un primo prototipo, del materiale già in nostro possesso. In fase di verifica si è testato il risuonatore per accertarci che funzionasse così come avevamo previsto in fase di progetto.