La valutazione del comportamento dinamico delle strutture in ambito sia civile che industriale e l’analisi della capacità dell’opera a sopportare l’azione indotta (artificiale o naturale come il terremoto) rientrano nel campo della sperimentazione dinamica che consente di caratterizzare le frequenze proprie, i modi di vibrare e la capacità di dissipare l’energia stessa.  Se da una parte la caratterizzazione della struttura permette di capire il suo comportamento in occasione di una sollecitazione, dall’altra studiare il terreno e, in particolare, quantificare il suo smorzamento ad una determinata frequenze consente di progettare un’opera in grado di non produrre forti interferenze con gli edifici circostanti.

Siamo in provincia di Brescia, una società prevede di installare una nuova turbina necessaria ad alimentare un impianto idroelettrico e il nostro intervento prevede di calcolare il grado di smorzamento al suolo delle onde emanate dalla stessa per capire se possono recare danno ai manufatti circostanti.

Uno dei metodi sperimentali per effettuare questa verifica sismica è quello di usare una “vibrodina”, in grado di generare delle vibrazioni con elevata precisione.

Usualmente, questi macchinari sono molto utilizzati in prove di carico dinamiche e nello studio dinamico delle strutture per l’adeguamento sismico delle stesse, che, una volta confrontate con lo studio di simulazione dinamica eseguito agli elementi finiti conducono ad una conoscenza più approfondita del comportamento dinamico strutturale.

Nel nostro caso invece, andremo ad eccitare la struttura fondazionale ad una determinata frequenza, prossima a quella che verrà generata dalla turbina, e tramite una serie di sensori disposti al suolo verrà calcolato lo smorzamento geometrico del segnale indotto.

Le prove con vibrodina meccanica consentono di applicare alla struttura una serie di forzanti sinusoidali di frequenza variabile e registrare sia la forzante che la risposta strumentale indotta al suolo.

Uno dei vantaggi di utilizzo della vibrodina meccanica è l’elevata stabilità di eccitazione che risulta fondamentale per ripercorrere il campo di frequenza proprio dell’indagine con gli stessi valori di frequenza per poter confrontare in modo corretto curve di risposta ottenute in prove successive.

Quindi, l’analisi sperimentale sarà condotta, al fine di misurare il grado di smorzamento del terreno e cioè di quanto un segnale predefinito viene smorzato in base al spazio percorso, tramite dei sensori disposti al suolo lungo delle linee e con interdistanza variabile da 2 a 5 m in un numero di 25 geofoni per linea. L’analisi spettrale di tutti i segnali acquisiti permetterà di stimare lo smorzamento del segnale indotto.  

L’obiettivo finale è quello di creare una cartografia in cui verranno ricostruite le linee di iso-smorzamento disposte radialmente alla sorgente sismica.

L’acquisizione e l’elaborazione dei dati permetterà di definire un quadro completo della situazione che vi proporremo nel prossimo articolo.