Analisi numerica della mitigazione delle vibrazioni indotte da carichi mobili su ponti mediante TMD

L’obiettivo di questo lavoro di tesi è stato lo studio e la mitigazione delle vibrazioni indotte da carichi mobili su una struttura da ponte, modellata come trave appoggiata. Il fenomeno delle vibrazioni dinamiche generate dal passaggio di carichi mobili può compromettere, non solo il comfort degli utenti, ma anche la durabilità e la sicurezza strutturale. Per tale motivo, la tesi si concentra sulla valutazione dell’efficacia dei dispositivi, quali i TMD, come strategia passiva per il controllo delle vibrazioni. In una prima fase, è stata realizzata una modellazione agli elementi finiti, ed è stata definita la risposta dinamica del sistema, sia in vibrazioni libere, sia sotto l’effetto di un carico mobile, modellato come una forza concentrata viaggiante a velocità costante. Una volta ottenute le risposte dinamiche della trave priva di sistemi di mitigazione, si è passati all’implementazione di uno o più TMD nella struttura. Sono stati considerati diversi scenari: si è passati da una trave con un TMD centrale a una configurazione con nove TMD distribuiti. Per la progettazione del dispositivo si prevede la necessità di un’accurata calibrazione dei parametri dello stesso. È stato osservato che, soprattutto nella fase libera, la presenza dei TMD induce un rapido smorzamento della risposta e picchi ridotti, confermando l’efficacia del sistema passivo. Un aspetto interessante emerso dall’analisi è che la velocità classica sottostima lo spostamento massimo. Viceversa, altre formulazioni proposte recentemente in letteratura si sono rivelate coerenti con il massimo effettivo osservato nei risultati numerici. A completamento dell’analisi, è stato introdotto un indice energetico per confrontare l'efficacia dei dispositivi TMD dal punto di vista dell’energia del segnale spostamento. In conclusione, la tesi dimostra come l’aggiunta di TMD possa costituire una strategia efficace e facilmente implementabile per la riduzione delle vibrazioni in ponti soggetti a carichi mobili