Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[W001094] - PROGETTAZIONE GEOTECNICA 2GEOTECHNICAL DESIGN 2
Evghenia SAKELLARIADI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [IM02] INGEGNERIA CIVILE (Curriculum: STRUTTURE) Master Degree (2 years) - [IM02] INGEGNERIA CIVILE (Curriculum: STRUTTURE)
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2019-2020
Anno regolamentoAnno regolamento: 2018-2019
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: D - A scelta dello studente
Settore disciplinareAcademic discipline: ICAR/07 - GEOTECNICA

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

ITALIANO

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Conoscenze di base della Meccanica del continuo: concetto di sforzo, deformazione, teoria dell’elasticità lineare. Aspetti essenziali della Meccanica dei Terreni: natura, descrizione e classificazione delle terre; resistenza e deformabilità. Metodi di soluzione dei problemi elementari dell’ingegneria geotecnica: calcolo dei cedimenti, verifiche di stabilità di una fondazione diretta.

Basics of solid mechanics: concepts of stress, strain, linear elasticity theory. Basics of soil mechanics: soil description and classification; strength and compressibility. Solution methods for elementary problems of geotechnical engineering: settlement analysis, stability of shallow foundations.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Lezioni teoriche, 48 ore

Lectures, 48 hours


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L’insegnamento si propone di completare ed approfondire le tematiche affrontate nel corso di Progettazione Geotecnica del primo anno della Laurea Magistrale permettendo agli studenti di acquisire capacità metodologiche ed analitiche utili a identificare ed analizzare problemi complessi della progettazione geotecnica.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Al fine di affrontare tematiche progettuali ed applicative avanzate lo studente dovrà approfondire aspetti teorici ed applicativi dell’analisi di interazione terreno-struttura cogliendo potenzialità e limiti dei modelli utilizzabili per simulare la risposta del sistema, con il fine di valutare in maniera critica i risultati delle analisi svolte o adottare approcci operativi più semplici, nella consapevolezza delle approssimazioni introdotte.


Competenze trasversali.

L’elaborazione di una relazione da discutere durante la prova orale contribuirà a migliorare il grado di autonomia, di giudizio, di analisi e di capacità comunicativa dello studente.


Knowledge and Understanding.

The aim of the course is to complete and deepen the themes addressed during the basic course in Geotechnical Design. The students will acquire methodological and analytical skills through the identification and analysis of complex geotechnical problems. Particular attention will be given to systems whose response rely on soil-structure interaction such as foundations and retaining structures.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

As in real design and construction of geotechnical structures the student will have to examine theoretical and practical aspects about soil-structure interaction, experimenting advantages and drawback of the different models, with the purpose of critically evaluating the results from both complex analyses and simplified approaches, being aware of their respective limitations.


Transversal Skills.

The drafting of a report and the oral examination will contribute to improve the level of the judgement autonomy and help developing communication skills.



PROGRAMMA PROGRAM

Richiamo dei concetti base sul comportamento meccanico dei terreni: compressibilità, resistenza, stati di sforzo, legami costitutivi.
Principi di modellazione. Definizione di alcuni problemi significativi di ingegneria geotecnica. Utilità della modellazione nello studio e la progettazione di strutture geotecniche in vera grandezza.
Teoria della plasticità, applicazioni per i terreni. Metodi di Analisi Limite. Metodo delle strisce nella stabilità dei versanti.
Modelli costitutivi semplici e complessi. Elasticità lineare e non lineare e sue applicazioni. Mezzo elasto-plastico perfetto e incrudente. Cam clay.
Interazione terreno-struttura. Metodi “a molle”.
Il terreno come mezzo bifase. Idraulica del sottosuolo, filtrazione; consolidazione.
Il terreno come mezzo continuo. Modellazione matematica del problema tenso-deformativo completo e soluzioni numeriche. Il metodo agli elementi finiti, impostazione di base ed estensioni. Impiego del FEM per lo studio di problemi di ingegneria geotecnica. Scelta dei valori numerici per i parametri; calibrazione. Calcolo delle spinte, problemi di stabilità dei versanti.
Ulteriori sviluppi. XFEM, elementi discreti, macroelementi, MPM. (Cenni)

Basic notions of soil behaviour and modelling. Constitutive models appropriate for soil mechanics. Numerical methods and models for solving typical geotechnics problems and interpretation of the results obtained. Plasticity theory for soils. Limit Analysis methods. The method of slices for slope stability.
Constitutive modelling. Linear elasticity, non-linear elasticity. Elasto-plastic models, hardening. Critical State theory. Cam-Clay.
Soil-structure interaction. Elastic analyses.
Two-phase models. Soil hydraulics, groundwater flow, consolidation.
Modelling of soil as a continuous medium. Field equations, numerical models and solutions. The Finite Element method: basic notions and use for analysing geotechnical problems. Choice of appropriate values for geotechnical parameters to be used in numerical analyses. Calibration. Lateral earth pressure, stability of slopes.
Further developments. XFEM, discrete element models, macroelements, the Material Point Method.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

Il livello di apprendimento viene valutato attraverso un colloquio orale durante il quale verranno poste domande aperte riguardanti le tematiche trattate durante il corso. Inoltre, durante la prova orale lo studente presenterà e discuterà una breve relazione di approfondimento su uno degli argomenti del corso, scelto dallo studente e approfondito facendo anche riferimento alla letteratura scientifica recente.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Nella prova d’esame lo studente deve dimostrare di aver compreso i principi della modellazione in generale, insieme alle caratteristiche dei singoli approcci e modelli studiati durante il corso. In particolare deve mostrare di aver ben compreso quali siano per ognuno le limitazioni, le ipotesi di base e le scelte da effettuare, con buona consapevolezza dell'influenza che queste hanno sul risultato finale, e infine deve essere in grado di comprendere e interpretare correttamente i risultati ottenuti e saperli confrontare in maniera utile e significativa con quelli di un'analisi tradizionale.
Si terrà conto del grado di raggiungimento delle seguenti abilità: ricercare e comprendere nozioni nella letteratura scientifica; distinguere fra le varie metodologie di soluzione, effettuare opportunamente le relative scelte sulla modellazione; interpretazione dei risultati, confronti con risultati ottenuti attraverso l'impiego di metodi tradizionali.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Verrà attribuito un voto complessivo in trentesimi, con eventuale lode. Il voto minimo per il superamento dell’esame è 18/30.


Criteri di attribuzione del voto finale.

Il voto finale viene attribuito tenendo conto sia dell’esame orale, sia della relazione di approfondimento elaborata, senza attribuire voti separati alla relazione e alle singole domande.
La votazione minima si ottiene dimostrando una conoscenza di base degli argomenti trattati. Punteggi più elevati valutano la misura in cui lo studente mostri una comprensione approfondita dei vari approcci, integrando e correlando tra loro le conoscenze sui singoli argomenti.
La valutazione massima verrà conseguita dimostrando una chiara comprensione e padronanza della materia, autonomia di giudizio, consapevolezza del significato delle scelte di analisi, e ottima capacità di interpretare i risultati, esponendo i concetti con un uso corretto e pertinente del linguaggio scientifico.


Learning Evaluation Methods.

Final assessment is via an oral examination, during which students will discuss open questions regarding the subjects of the course. In addition, students will also present and discuss a short report they will have prepared, in which a single aspect of the course (at the student’s choice) will be thoroughly elaborated with reference to the more recent scientific literature.


Learning Evaluation Criteria.

Students must demonstrate basic understanding of the principles of modelling, together with the main characteristics of the approaches and models discussed during the course. In particular, they must show a good comprehension of the basic assumptions and limitations and of the necessary choices that have to be made, and be conscious of the consequences these choices may have on the final results; finally, they must be capable of understanding and interpreting correctly the results obtained, and must know how to usefully compare these to the results of traditional calculation methods.
The degree of attainment of the following goals skills will be taken into account: looking up the scientific literature for specific topics; distinguishing between the various solution methods; making correct modelling choices, interpretation of results, comparison with results obtained through traditional methods.


Learning Measurement Criteria.

A global mark with a maximum of 30 will be assigned, possibly with a “cum laude” credit. The minimum mark for a pass is 18/30.


Final Mark Allocation Criteria.

The final mark is assigned considering the student’s overall performance, both in the oral examination and the report on a specific topic.
The minimum grade is given to students exhibiting a basic understanding of the course subjects. Higher marks reflect the amount to which students will demonstrate greater comprehension of the various modelling approaches, integrating and connecting the knowledge on the individual topics.
The maximum marks will be assigned to students who exhibit thorough understanding and command of all course topics, independent reasoning, a particular awareness of the implications of analysis choices, and excellent capacity for interpreting the results obtained, expressing concepts in articulate and technically correct language.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

D.M. Wood, "Geotechnical modelling", Spon Press – Taylor & Francis Group
I.M. Smith and D.V. Griffiths, "Programming the Finite Element Method", 3rd edition, John Wiley & sons.
GEO-SLOPE Manuali e supporto tecnico e teorico per i prodotti di GeoStudio (http://www.geo-slope.com)
Articoli scientifici e documenti tecnici forniti dal docente (https://learn.univpm.it)

D.M. Wood, "Geotechnical modelling", Spon Press – Taylor & Francis Group
I.M. Smith and D.V. Griffiths, "Programming the Finite Element Method", 3rd edition, John Wiley & sons.
GEO-SLOPE: Training and support documentation for GeoStudio (http://www.geo-slope.com)
Scientific publications provided during the course (https://learn.univpm.it)


Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2019-2020
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2019-2020

 


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