Identificazione dinamica · Norvegia

Herøy FoU

Ponti Herøysund e Skattørsundet

Ponte di Herøysund con impalcature, riflesso nel fiordo — Il ponte di Herøysund durante i lavori. Foto: Giuseppe Occhipinti.

Conoscere

Il vecchio ponte di Herøysund, nella contea di Nordland, è stato scelto come sito pilota per studiare come prevenire, in futuro, il crollo di ponti. L'Università Artica di Norvegia (UiT), il Politecnico norvegese (NTNU), l'istituto di ricerca SINTEF Narvik, la contea di Nordland (Nordland Fylkeskommune) e l'Amministrazione norvegese delle strade pubbliche (Statens Vegvesen) hanno collaborato a un progetto di ricerca denominato "Herøy FoU", con un budget di poco inferiore ai 6 milioni di corone norvegesi (NOK). Il rapporto si concentra sulle misurazioni delle vibrazioni ambientali e sui carichi dovuti al traffico veicolare, avvalendosi dell'analisi modale operativa (Operational Modal Analysis, OMA).

Misurare

Si è deciso di installare i sensori sotto l'impalcato del ponte, accedendovi tramite un'impalcatura. Prima di procedere, è stato necessario apportare modifiche al piano di installazione e testare il sistema di ancoraggio più efficace, sia in termini di qualità dei dati che di tempi di rapidità di installazione.

Schema dei punti di misura sull'impalcato — Schema dei punti di misura.

Modellare

La struttura è stata analizzata mediante modelli numerici, sia in campo lineare che non lineare, ai fini dell'identificazione dinamica; tale attività è stata inoltre oggetto di diverse tesi di laurea magistrale. Per quanto riguarda la modellazione numerica, sono stati adottati approcci differenti — tra cui il metodo agli elementi finiti (FEM), ampiamente utilizzato, e il più innovativo metodo DMEM — al fine di prevedere e simulare il comportamento statico e dinamico del ponte. Per le simulazioni numeriche sono stati impiegati tre software (HISTRA per il DMEM, LUSAS e ANSYS per il FEM).

Risultato

I risultati dell'OMA hanno indicato una costante stabilità nelle frequenze dei modi di vibrazione identificati. Nella maggior parte dei casi, tali modi sono stati rilevati in modo affidabile, a dimostrazione della robustezza dell'OMA e dell'accuratezza dei sensori e dell'architettura di acquisizione. Tuttavia, in alcune circostanze, uno o più modi non sono stati individuati. Tale mancato rilevamento può essere attribuibile a oscillazioni localizzate o a picchi nelle registrazioni dei dati originali, fattori che possono influire negativamente sui risultati dell'OMA. È opportuno sottolineare che il primo modo di vibrazione è stato identificato costantemente in tutte le analisi, mantenendo una frequenza stabile con un valore medio di 1,64 Hz. Ciò suggerisce che il primo modo sia particolarmente robusto e non influenzato da lievi perturbazioni nei dati. Anche i modi dal secondo al sesto sono stati rilevati nella maggior parte delle analisi, mostrando una variazione di frequenza minima e confermando, di conseguenza, la stabilità generale di tali modi nel tempo.

Immagini

Pubblicazioni

2024 Dynamic Analysis of Herøysund Bridge using Finite Element Modelling and Operational Modal Analysis
Singh,Harpal; Occhipinti,Giuseppe; Storni,Daniele. A Technical Report, December 2024

Identificazione dinamica · 22 giugno 2023

Forme modali identificate

Modi di vibrare del ponte identificati dalle vibrazioni ambientali con l'analisi modale operativa. Scegli il modo dall'elenco, ruota la vista 3D trascinandola e avvia l'animazione per vedere la forma in movimento.

Elaborazione tramite GOES OMA/SHM Toolbox · forme normalizzate, ampiezza amplificata per la lettura

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