Ricerc@Sapienza

L'anisotropia nel comportamento meccanico delle terre è stata negli ultimi anni oggetto di ricerca nell'ambito dell'ingegneria geotecnica. Infatti i terreni sono caratterizzati da una microstruttura interna orientata, che si manifesta macroscopicamente con una risposta che dipende fortemente dalla direzione considerata. Benché l'ipotesi di isotropia sia quella più sovente adottata nei metodi di calcolo in ambito tecnico, essa non è sufficiente nello studio di alcuni tipici problemi geotecnici al finito, ad esempio quelli relativi alla valutazione dei cedimenti indotti in superficie dallo scavo di gallerie in area urbana, o quelli relativi all'analisi della risposta sismica locale, in cui si valutano le modifiche indotte da un deposito di terreno sul segnale sismico considerando le diverse componenti dello stesso. Nel presente lavoro si intende formulare un modello elastoplastico anisotropo che possa essere efficacemente utilizzato per risolvere problemi geotecnici al finito sia per condizioni lontane, sia prossime alla rottura del terreno. Verrà dapprima riformulato in modo termodinamicamente corretto il modello iperelastico di Houlsby et al.,(2005) con l'aggiunta di un tensore di struttura del 2° ordine in grado di portare in conto a livello macroscopico gli effetti dell'anisotropia microstrutturale. In seguito tale modello sarà inglobato nella formulazione elastoplastica con incrudimento misto isotropo-cinematico detta bounding surface, la cui origine si deve a Dafalias nel 1975. Si perverrà ad un modello anisotropo più realistico, caratterizzato da un accoppiamento elastoplastico forte, in cui il tensore di struttura evolverà in ragione dell'accumularsi delle deformazione plastiche. Sarà inoltre possibile definire una procedura di calibrazione più vantaggiosa dei parametri a cui compete l'anisotropia, legando direttamente la risposta elastica del modello ai risultati di prove di laboratorio o in sito condotte a piccoli livelli di deformazione.