ITALIANO

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.

Lezioni teoriche, 48 ore

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.

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.

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.

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)

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.

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.

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

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.

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)