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, calcolo delle spinte, verifiche di stabilità di una fondazione diretta.

Lezioni teoriche, 40 ore
Esercitazioni, 8 ore
Durante il corso gli studenti avranno la possibilità di elaborare un progetto individuale, che potrà essere o di natura pratico-applicativa (impostazione della risoluzione di un problema geotecnico utilizzando opportuni software di calcolo), oppure di natura teorica (approfondimento su uno degli argomenti del corso, scelto dallo studente e approfondito facendo anche riferimento alla letteratura scientifica recente).

L’insegnamento introduce i principi generali della modellazione e fornisce gli strumenti necessari per affrontare problemi tipici dell’ingegneria geotecnica attraverso l’applicazione delle tecniche di modellazione più opportune. Lo studente avrà modo di approfondire le conoscenze acquisite nel campo della meccanica delle terre e della progettazione geotecnica, anche attraverso l’insegnamento dei metodi di calcolo numerico specifici per la geotecnica. Fra questi particolare attenzione sarà rivolta al metodo agli elementi finiti e le specifiche modalità e limiti di applicazione per la soluzione di problemi di ingegneria geotecnica.

L’insegnamento permetterà allo studente di sviluppare la capacità di affrontare un problema geotecnico effettuando in modo corretto la scelta del modello di analisi da utilizzare, e coordinando opportunamente l’impiego di software di calcolo come necessario. Al completamento del corso lo studente sarà in grado di impostare la modellazione di un problema geotecnico in maniera autonoma, effettuando le scelte necessarie per la soluzione significativa del problema, e di esaminare i risultati ottenuti individuando possibili risposte ed eventuali criticità.

Nello svolgimento delle esercitazioni, in cui alcuni problemi tipici della geotecnica vengono studiati tramite l’impiego di software di calcolo numerico, lo studente avrà modo di affrontare le varie difficoltà connesse con la messa in pratica di concetti studiati teoricamente, migliorando così l’autonomia di giudizio e la capacità di apprendimento. Il miglioramento della capacità comunicativa si verifica con i colloqui che lo studente sostiene durante il corso, in cui dovrà illustrare e discutere lo svolgimento delle esercitazioni.

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.
Teoria della plasticità, applicazioni per i terreni. Metodi di Analisi Limite. Metodi dell’equilibrio limite. Stabilità dei versanti e metodo delle strisce.
Modelli costitutivi semplici e complessi. Elasticità lineare e non lineare e sue applicazioni. Mezzo elasto-plastico perfetto e incrudente. Teoria dello stato critico. Cam clay. (Cenni)
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, Material Point Method. (Cenni)
Esercitazioni: impiego di software di calcolo per affrontare problemi di stabilità dei pendii, filtrazione piana, calcolo dei cedimenti.

La valutazione dell’apprendimento avviene a fine corso attraverso un colloquio orale durante il quale verranno poste domande aperte riguardanti le tematiche trattate durante il corso. Nel caso che lo studente abbia optato per l’elaborazione di un progetto, questo verrà presentato e discusso durante la prova orale.
“Per gli di studenti con disabilità/invalidità o disturbo specifico di apprendimento (DSA), che abbiano fatto debita richiesta di supporto per affrontare lo specifico esame di profitto all’Info Point Disabilità/DSA dell’Ateneo, le modalità di esame saranno adattate alla luce di quanto previsto dalle linee guida di Ateneo”

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 del progetto eventualmente elaborato, senza attribuire voti separati.
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)

Il Corso di insegnamento non è erogato in modalità e-learning.