Ricerc@Sapienza

Il progetto di ricerca è finalizzato alla formulazione di un modello agli elementi finiti (EF) per l'analisi della risposta meccanica di pareti e strutture voltate in muratura caratterizzate da tessitura regolare. In dettaglio, si intende sviluppare un codice di calcolo basato su un nuovo approccio multi-scala che mette in comunicazione differenti modelli strutturali alle due scale di analisi. Alla scala macroscopica, il materiale reale eterogeneo è modellato come un mezzo omogeneizzato equivalente considerando la classica teoria di Mindlin-Reissner per i gusci piatti; alla scala microscopica, una cella rappresentativa della muratura viene analizzata in dettaglio ricorrendo al classico modello di Cauchy tridimensionale. La transizione di informazioni tra le due scale si basa sulla tecnica di omogeneizzazione non lineare TFA (Transformation Field Analysis) che ha recentemente mostrato soddisfacenti risultati nell'ambito della modellazione di materiali eterogenei e, nello specifico, della muratura.
L'implementazione del modello sarà basata sull'adozione di un opportuno elemento finito alla scala macroscopica in grado di superare i problemi numerici legati al 'blocco per taglio' che caratterizzano gli elementi di piastra basati sulla formulazione classica di Mindlin-Reissner. Infine, sarà adottata un'adeguata tecnica di regolarizzazione al fine di prevenire il problema di dipendenza della soluzione numerica dalla discretizzazione che tipicamente si manifesta nel caso di comportamenti costitutivi con strain-softening.
Il modello così sviluppato sarà in grado di conciliare onere computazionale e accuratezza dei risultati, consentendo di analizzare il comportamento di singoli elementi strutturali in muratura e strutture più complesse caratterizzate dalla presenza di archi e volte.