I Manuali di edilizia & urbanistica di Maggioli Editore

Valutazione
di stabilità dei pendii

LE ANALISI AGLI ELEMENTI FINITI IN GEOTECNICA

Con Software professionale
FEA Slope Light


LE ANALISI AGLI ELEMENTI FINITI IN GEOTECNICA

Naturale evoluzione dell’analisi geotecnica, le applicazioni agli elementi finiti (FEM) favoriscono lo sviluppo di procedure di calcolo performanti e straordinariamente flessibili.

Il programma agli elementi finiti bidimensionali FEA Slope per l’analisi di stabilità dei pendii (la cui versione Light è unita al volume) costituisce un passo avanti decisivo nel consapevole utilizzo dei moderni standards.

Il volume di pagine 210 presenta le nozioni essenziali di meccanica dei terreni, della teoria della viscoelasticità e sull’utilizzo del metodo SFR (Strenght Reduction Factor) mediante formulazioni rigorose e complete. Il significato di ogni termine, adeguatamente spiegato, diviene intuitivo per l’utilizzatore.

Il programma FEA Slope Light è un algoritmo FEM per la verifica geotecnica di stabilità dei pendii, a elementi piani quadrilateri a otto nodi, con analisi di tipo viscoplastico, funzione di collasso di Mohr-Coulomb, formulazione del potenziale plastico non associata e con implementazione del metodo SRF per la definizione del fattore di sicurezza.

FEA Slope Light permette l’analisi di sistemi geotecnici fino a 350 elementi finiti, due strati di terreno distinti in assenza di falda, possibilità di modellazione di sovraccarichi e analisi sismica secondo le modalità previste dalle NTC 2008.

Il manuale d’uso del software, chiaro ed esaustivo - oltre ad una serie di esempi che fungono anche da validazione nei confronti delle soluzioni “tradizionali” dei pendii - fa parte dei contenuti del volume, così precisamente organizzati:

1.LO SCHEMA RISOLUTIVO DEGLI ALGORITMI AGLI ELEMENTI FINITI
- Tipi di elementi finiti.
- Condizioni al contorno.
- Problematiche di accoppiamento.

2. QUALCHE PRECISAZIONE SULLE SOLUZIONI FEM.

3. BASI DI MATEMATICA DEGLI ELEMENTI FINITI
- Le funzioni di forma e la matrice delle rigidezze.
- Formulazione statica diretta: gli elementi asta.
- Formulazione energetica: gli elementi trave.
- Gli elementi bidimensionali nella formulazione energetica.
- Coordinate globali e coordinate locali. Elementi finiti isoparametrici. La quadratura gaussiana.

4. TEORIA DELLA PLASTICITÀ IN GEOTECNICA
- Le soluzioni iterative.
- La funzione di collasso (criterio di Mohr-Coulomb) e il potenziale di plasticizzazione.
- Criterio di flusso “associato” e “non associato”. Concetto di dilatanza.
- Altri criteri di collasso e leggi costitutive complesse.
- La viscoplasticità.
- Algoritmi FEM in campo plastico. Schemi applicativi.
- Sforzi totali e sforzi efficaci nella stabilità dei pendii.

5. IL CRITERIO DI COLLASSO DI MOHR-COULOMB NELLE APPLICAZIONI FEM

- Richiami di meccanica del continuo.
- Invarianti di stress e rappresentazione degli stati di sforzo.

6. LE AZIONI SISMICHE SUI PENDII.

7. LA RICERCA DEL FATTORE DI SICUREZZA IN GEOTECNICA
- Il metodo SRF.
- Il metodo con incremento dei carichi esterni.

8. SICUREZZA E STATI LIMITE NELLA ANALISI FEM
- Condizioni a breve e a lungo termine.
- I metodi FEM e lo stato limite ultimo (SLU).
- I metodi FEM e lo stato limite di esercizio (SLE).

9. ALTRI ALGORITMI FEM IN MECCANICA DEI TERRENI E DEI FLUIDI

- Algoritmi FEM nelle problematiche idrauliche. Il moto uniforme.
- La consolidazione.

» ESEMPI E VALIDAZIONI
Esempio 1
- Terreno granulare con ф = 30°.
Esempio 2
- Terreno granulare con ф = 40°.
Esempio 3
- Terreno coesivo in condizioni non drenate con Cu = 28,73.
Esempio 4
- Terreno dotato di attrito e coesione: ф = 15 e C = 20 KPa.
Esempio 5
- Terreno dotato di attrito e coesione: ф = 20 e C = 15 KPa.
Esempio 6
- Decadenza di precisione con adozione di maglie di elementi a triangoli.
Esempio 7
- Pendio con 2 suoli.
Esempio 8
- Pendio in condizioni sismiche.
Esempio 9
- Pendio consolidato con setti di diaframma.
Esempio 10
- Analisi di stabilità di una paratia semplicemente incastrata nel terreno.
Esempio 11
- Analisi di stabilità di una paratia puntellata all’interno dello scavo.
Esempio 12
- Analisi di stabilità di una galleria.

Manuale d’uso di 50 pagine - con numerose videate a colori - del software FEA SLOPE Light per la verifica geotecnica FEM dei pendii (Lo sviluppo del programma è avvenuto negli anni a cura dell’autore, corroborato da un’ampia e soddisfacente pratica d’uso, testato in differenti condizioni con esito favorevole).

Requisiti di sistema per il funzionamento del programma:
– Sistema operativo Windows XP.
– Service Pack 3 o superiori (Vista, 7, 8).
– 30 Mb di memoria libera.
– Almeno 3 Gb di memoria RAM (consigliati 4).
– Consigliata scheda grafica.
– Consigliato processore Intel I5 o superiore.

a cura di:
A. Rabuffetti, Ingegnere, svolge attività progettuale con una propria struttura a Milano, collaborando con geologi, architetti e strutturisti in problematiche legate a interventi nel sottosuolo. E' inoltre responsabile dello sviluppo di software per la verifica agli elementi finiti dei pendii.

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