I metodi di espansione modale per l'analisi numerica e sperimentale di strutture civili: applicazione a un caso di studio

I metodi di espansione modale nell'ambito di strutture civili permettono di espandere le matrici strutturali, massa e rigidezza, di modelli sperimentali, in modo da poterli confrontare con i modelli agli elementi finiti. Nel presente lavoro si sono applicati tali metodi a due strutture intelaiate e a una trave in acciaio, si sono confrontati i risultati e si è data una valutazione sull'accuratezza dei metodi tramite il calcolo dell'indice MAC, Modal Assurance Criterion Analysis. In particolare, per la trave in acciaio sono state condotte tre tipologie di analisi: un'analisi analitica della trave come sistema continuo, un'analisi numerica tramite il software Straus7 e un'analisi sperimentale eseguendo delle prove di caratterizzazione dinamica presso il laboratorio LISG. Nella realtà delle costruzioni civili, i metodi di espansione sono necessari per l'applicazione di alcuni algoritmi di identificazione del danno, poiché, affinché tali algoritmi vengano applicati, è necessario espandere i gradi di libertà della struttura in esame. Nella presente tesi si applicano i metodi di espansione unicamente a strutture intere e non danneggiate, ma al capitolo cinque, a seguito della modellazione della trave metallica con il software Straus7, si è applicato l'algoritmo di identificazione del danno tramite lo studio della matrice di flessibilità con il software MATLAB al caso numerico della trave considerando diverse posizioni e dimensioni di danno sulla trave. Sarà oggetto di studi futuri l'applicazione dei metodi di espansione modale al caso di una trave danneggiata, in modo da applicare gli algoritmi di identificazione del danno per individuare il danno e la sua posizione.