Progettazione di un risonatore interrato per metabarriere sismiche: una soluzione con cavi pretesi.

L’utilizzo dei risonatori interrati per metabarriere sismiche rappresenta una possibilità sempre più concreta verso la protezione di edifici isolati ed aree urbane o industriali. Questo lavoro di tesi, si occupa delle possibili scelte progettuali, relative alle componenti dei sopraccitati risonatori. Il modello di partenza del risonatore a cui si fa riferimento, è costituito da una massa interna in acciaio la quale è collegata ad un guscio esterno in calcestruzzo mediante due cuscinetti in gomma. Le caratteristiche del risonatore permettono di ridirigere le onde di superfice, comprese nell’intervallo 1-10 Hz, convertendole in onde di massa. In particolare si può osservare come, in base alla frequenza di risonanza propria del risonatore, questo sia in grado di manipolare le onde in ingresso a quella stessa frequenza. Quindi, si è andati a lavorare sugli elementi elastici, che inizialmente sono costituiti dai cuscinetti in gomma, cercando di lasciare invariate le caratteristiche del risonatore di partenza. In prima battuta si è provato ad ipotizzare l’utilizzo di diverse tipologie di gomma per i cuscinetti. Successivamente, si è ipotizzato di sostituire i cuscinetti in gomma con dei connettori cilindrici e molle elicoidali in acciaio. Infine è stata proposta una soluzione innovativa, sfruttando dei cavi pretesi in acciaio come sostituti dei cuscinetti in gomma. Studiando prima il modello analitico del cavo preteso e poi mediante una analisi numerica è stato possibile osservare come questa soluzione risulti funzionale sia dal punto di vista tensionale che da quello strutturale del risonatore, oltre a garantire frequenze proprie di vibrazione entro i limiti richiesti e di conseguenza garantire il corretto funzionamento del risonatore.