Contesto e obiettivo
Il caso riguarda il ponte ad arco a via inferiore sul fiume Garigliano, al km 156-250 della S.S. 7 «Via Appia», a Minturno (LT). L'obiettivo della campagna era la caratterizzazione dinamica della struttura: frequenze proprie di vibrazione, smorzamenti e deformate modali.
Le registrazioni sono state acquisite l'11 maggio 2020. Si tratta di una campagna di prova e identificazione dinamica, non di un sistema di monitoraggio continuo permanente. La registrazione in continuo citata dalla relazione riguarda l'acquisizione delle accelerazioni durante le prove.
Fonte: relazione, pp. 1, 4, 15.
La struttura e la campagna sperimentale
Il ponte è realizzato in cemento armato. La campata centrale ha una luce di circa 50,85 m; le due campate di riva hanno luci di circa 12 m ciascuna. La lunghezza totale è di circa 75 m e la larghezza dell'impalcato è di circa 9 m.
La relazione descrive la presenza di uno strallo spezzato a seguito di uno scontro con un automezzo. Le prove documentano il comportamento della struttura nelle condizioni della campagna; non sono riportati qui esiti di interventi successivi.
Nei primi due setup è stata dapprima eseguita un'Analisi Modale Operazionale (OMA) registrando il solo rumore ambientale. Successivamente è stato applicato un impulso all'impalcato facendo scendere repentinamente da una traversa di legno un camion del peso dichiarato di 20 t. Questa descrizione riguarda esclusivamente la prova documentata, non un protocollo operativo generale.
Fonte: relazione, pp. 15, 22, 35.
Acquisizione e disposizione dei sensori
La relazione descrive accelerazioni ambientali derivanti dall'eccitazione naturale del ponte: vento, microsismi e movimento dei trasporti sulle strade limitrofe. Le acquisizioni ambientali sono distinte da quelle relative all'impulso del camion, riportate separatamente negli allegati.
Sono descritti accelerometri sismici IEPE delle serie 393B12 e KB12VD-MMF e sette centraline KRYPTON-4xACC a quattro canali. La catena di acquisizione comprende collegamenti EtherCAT CAT 6, DSP a 24 bit e filtro analogico anti-aliasing.
La posizione dei sensori è stata variata nei tre layout illustrati nelle Figure 7, 9 e 12. Tre sensori, N15, N18 e N43, sono rimasti nelle stesse posizioni: la relazione li indica come riferimenti per rendere sincrone le prove e massimizzare le informazioni ottenute. Le acquisizioni sui singoli stralli sono documentate separatamente.
Fonte: relazione, pp. 4, 10, 12, 14–22.
Elaborazione e identificazione dinamica
Il pretrattamento dichiarato comprende l'esportazione delle accelerazioni per ciascun canale, un filtro passabanda 0,5–50 Hz, l'eliminazione delle sequenze con picchi anomali e la decimazione con fattore 20, da 1.000 Hz a 50 Hz. Questi valori sono riportati come nella fonte, senza correggere o ricostruire passaggi non esplicitati.
L'identificazione utilizza Stochastic Subspace Identification (SSI), nel dominio del tempo. La selezione dei modi stabili confronta frequenza, smorzamento e forma modale mediante MAC ai diversi ordini del modello; il diagramma di stabilizzazione distingue i modi strutturali dai modi puramente numerici. La Figura 17 è indicata con ordine del modello 120 e frequenza di campionamento 50 Hz.
La relazione riporta anche i contenuti in frequenza dei segnali ottenuti mediante FFT e rinvia agli allegati. L'analisi dei contenuti in frequenza e l'identificazione SSI sono presentate come passaggi distinti del trattamento dei dati.
Fonte: relazione, pp. 24–27.
Risultati: frequenze, smorzamenti e forme modali
La Tabella 1 della relazione riporta sei principali frequenze sperimentali del ponte con i relativi smorzamenti modali. I valori sono trascritti senza arrotondamenti aggiuntivi nella tabella seguente.
Il modello modale è una rappresentazione schematica della struttura, senza informazioni sui materiali o sulle condizioni al contorno. Modulo e fase dei vettori modali descrivono il movimento reciproco dei punti misurati, in fase o in controfase. Non si tratta di una verifica strutturale numerica dei materiali.
La Figura 20 mostra il modello geometrico e le direzioni di misura; le Figure 21–26 rappresentano le forme modali dei sei modi, nell'ordine delle frequenze della Tabella 1. La relazione presenta inoltre complexity plot e AUTOMAC. Non vengono attribuite classificazioni delle singole forme non esplicitate dalla fonte.
| Modo | Frequenza [Hz] | Smorzamento [%] |
|---|---|---|
| 1 | 3,689 | 2,106 |
| 2 | 4,909 | 1,905 |
| 3 | 5,641 | 1,293 |
| 4 | 10,760 | 1,894 |
| 5 | 12,428 | 0,983 |
| 6 | 22,774 | 1,598 |
Fonte: relazione, pp. 26–32.
Focus sugli stralli
La relazione dedica una specifica identificazione dinamica ai singoli stralli, con storie temporali e FFT nell'Allegato 6 e parametri nella Tabella 2. Lo strallo 04 è indicato come danneggiato e non presenta valori numerici di identificazione nella tabella.
Tra i valori della Tabella 2: primo modo dello strallo 01, 60,626 Hz; secondo modo dello strallo 20, 66,910 Hz; primo modo dello strallo 23, 6,403 Hz. Le forme modali degli stralli sono descritte come flessionali, perpendicolari alla loro direzione di sviluppo.
I risultati degli stralli restano distinti dai parametri globali del ponte. Non si estende automaticamente ai risultati degli stralli la catena di decimazione a 50 Hz descritta per il trattamento globale: la fonte non esplicita qui una ricostruzione di questo passaggio.
Fonte: relazione, pp. 22, 32–34.
Cosa ha permesso di caratterizzare la campagna
Le misure hanno permesso di evidenziare le principali caratteristiche dinamiche del sistema: frequenze proprie, smorzamenti associati e forme modali della struttura, insieme ai risultati specifici degli stralli. Nelle conclusioni il contenuto in frequenza dei segnali è descritto come ben evidente.
Il caso documenta una caratterizzazione nelle condizioni di prova. La relazione non viene utilizzata per dedurre un giudizio di sicurezza, l'esito del ripristino o un confronto post-intervento non documentato.
Fonte: relazione, pp. 27–35.
Conclusioni
La relazione conclude che la campagna ha permesso di valutare le risposte strutturali del ponte e che il trattamento dei dati ha consentito di ottenere le forme modali associate alle principali frequenze proprie di vibrazione.
La raccomandazione conclusiva è effettuare una nuova identificazione dinamica del ponte dopo il ripristino dello strallo coinvolto nell'incidente. Non è documentata in questo caso una successiva campagna di confronto.
Fonte: relazione, pp. 35.
Convenzione e ruoli documentati
La relazione riguarda la convenzione tra Università Politecnica delle Marche (DICEA) e Novatest S.r.l. per la consulenza tecnico-scientifica sull'elaborazione dei dati di indagini su strutture esistenti. Novatest S.r.l. è indicata come committente; l'Università Politecnica delle Marche, Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Architettura, come consulente. Il responsabile scientifico è il Prof. Ing. Francesco Clementi, con la collaborazione dell'Ing. Gianluca Standoli. La data di acquisizione riguarda la campagna documentata; non viene attribuita l'intera campagna a Novatest Engineering, che presenta qui il caso editoriale.
Fonte: relazione, p. 1.
Campagna di indagine
Nel maggio 2020 Novatest ha partecipato a una campagna di identificazione dinamica sul Ponte ad arco sul Garigliano, finalizzata alla caratterizzazione del comportamento dinamico della struttura.
L'attività ha previsto l'acquisizione delle vibrazioni mediante una rete di accelerometri e l'elaborazione dei segnali per individuare le principali caratteristiche dinamiche dell'opera, comprese frequenze proprie, smorzamenti e forme modali. L'indagine ha inoltre approfondito il comportamento degli stralli, in relazione alle condizioni della struttura al momento della campagna.