Sistemi semi-attivi per la riduzione delle vibrazioni indotte dal sisma: implementazione di un algoritmo di controllo ed applicazione ad un caso studio

Il presente elaborato studia i dispositivi semi-attivi per il controllo strutturale, i quali combinano i vantaggi dei dissipatori passivi e della controparte attiva, vantando facilità nel controllo e fabbisogno energetico limitato. L'obiettivo della tesi è investigare l'efficacia degli smorzatori semi-attivi nel controllo e nella mitigazione della risposta sismica delle strutture, mostrando che la loro applicazione comporta un'efficace riduzione degli spostamenti interpiano rispetto alla struttura priva di sistemi di dissipazione. Attraverso l'analisi di un edificio in calcestruzzo armato di cinque piani dotato di smorzatori passivi e, successivamente, di dispositivi semi-attivi progettati per ottenere le stesse prestazioni, si dimostra che il sistema passivo deve esercitare forze maggiori rispetto a quelle impresse dalla controparte semi-attiva. Perciò, oltre a vantare un beneficio economico dato dalle minori dimensioni dei dissipatori semi-attivi, si riscontra anche un minor aggravio di sollecitazione negli elementi strutturali. In secondo luogo, per determinare le matrici di ponderazione che definiscono la forza attiva dei dispositivi, si effettua una procedura di model updating sulla base del segnale registrato dagli smorzatori semi-attivi a seguito della loro installazione, dimostrando che eventuali incertezze insite nella modellazione comportano una modifica dei loro valori ottimali. Ciò viene provato confrontando gli spostamenti interpiano ottenuti tramite l'implementazione di un sistema semi-attivo ottimizzato per la struttura in esame, ed uno i cui parametri sono quelli stimati precedentemente alla procedura di model updating, dunque non ottimali. Si verifica che, nonostante la differenza tra i valori ideali e non sia molto sottile, l'adozione dei parametri non ottimizzati genera comunque un degrado delle prestazioni del sistema semi-attivo.