ANALISI DI STABILITÀ DEI PENDII PER CONSOLIDAMENTO

FUNZIONALITA' di ASPEN 2000

L'input
Il pendio si costruisce in ambiente grafico, eventualmente su sfondo Dxf importato, col supporto dei comandi di inserimento, modifica, cancellazione, disponibili per ogni elemento di modellazione (strati, falde, rinterri, sbancamenti, bacini, muri, paratie, geogriglie e tiranti, superfici di scorrimento generiche, circolari singole e circolari per maglia di centri). In maniera equivalente, è possibile l’assegnazione numerica dei dati, in griglie sincronizzate con l’ambiente grafico.
Per i terreni che compongono la stratigrafia sono richieste le caratterisiche meccaniche essenziali e la scelta del retino grafico di visualizzazione. I profili della stratigrafia, delle falde, degli sbancamenti e dei rinterri si definiscono come poligonali. La definizione degli interventi di consolidamento è articolata per tipologia e, in linea generale, prevede la descrizione di dettaglio in termini geometrici e meccanici.
Le viste grafiche dispongono di efficaci comandi di spostamento, zoom, stampa e assegnazioni di preferenze, che agevolano di molto il lavoro e consentono un completo controllo dei dati di definizione.

Le superfici di scivolamento
Il programma accetta superfici di scivolamento di forma circolare o generica. Le superfici generiche sono definite tramite poligonali. Per quelle circolari si assegna il centro e il raggio o altre condizioni di vincolo, come il passaggio per punti assegnati o condizioni di tangenza. Per le circolari, inoltre, i tratti terminali di riaffioramento possono essere definiti con raccordi rettilinei di assegnata pendenza. L’utente può comporre una lista di superfici da sottoporre a verifica o anche definire famiglie di superfici circolari utilizzando le maglie di centri.

La modellazione del pendio
Partendo dalla configurazione originaria e applicando tutti gli interventi selezionati, il programma costruisce il modello del pendio e ne esegue la scomposizione in strisce per ogni superficie di scivolamento definita. La modellazione eseguita è visibile nella vista stratigrafica del modello e nella vista della modellazione in strisce, entrambe caratterizzate da un elevato livello di dettaglio.

Caratteristiche di analisi
L’analisi è eseguita con il metodo dell’equilibrio limite, di cui sono disponibili le formulazioni date da Morgerstern-Price, Bell, Jambu, Bishop, Fellenius, implementate nel programma in forma particolarmente ottimizzata, per migliorare il processo di convergenza e ampliare il campo di applicabilità. Il pendio è analizzato sotto l’azione dei pesi propri, dei carichi assegnati, della spinta idrostatica sulla frattura di distacco e dell’accelerazione sismica orizzontale e verticale, definite queste ultime in base alla recente normativa sismica 2003 o assegnate in modo autonomo. L’azione sismica orizzontale è applicata in direzione dello scorrimento, mentre per quella verticale si considerano entrambi i versi, corrispondenti all’incremento e al decremento dei pesi agenti, e valutando i coefficienti di sicurezza per entrambi i casi.

Contributo di stabilità offerto dagli interventi
Il contributo alla stabilità offerto da muri, paratie, tiranti e geogriglie varia in funzione della loro tipologia, ma in linea generale tiene conto delle resistenza strutturale dell’intervento e della situazione geotecnica locale. Per i muri e le paratie si prendono in considerazione vari meccanismi di crisi, come lo scorrimento, il ribaltamento, la rottura del fronte spingente e il tranciamento dell’opera. Ad analisi eseguita, l’utente ha la possibilità di conoscere in dettaglio il contributo offerto dall’intervento e il meccanismo di crisi che ne ha limitato l’efficacia.

Analisi di superfici assegnate
Il programma esegue l’analisi simultanea di tutte le superfici assegnate dall’utente, definite come singole superfici o come maglie di centri. Ad analisi conclusa, compare una tabella di sintesi con i fattori di sicurezza registrati. Nella vista delle strisce è invece disponibile il diagramma delle tensioni mobilitate sulla superficie di scivolamento e, nel caso delle maglie di centri, anche le curve di livello per i centri ad uguale sicurezza, visualizzate con codice colore.

Analisi a ricerca automatica
Una delle caratteristiche di eccellenza del programma è l’analisi automatica, basata su una strategia numerica iterativa che, a partire da una superficie d’innesco iniziale, evolve in maniera automatica verso configurazioni di scivolamento a coefficiente minore, fino a pervenire ad una soluzione di minimo. Il processo si basa sulla minimizzazione della funzione coefficiente di sicurezza, espressa in termini delle variabili che descrivono la superficie di scivolamento. L’evoluzione grafica della superficie che evolve verso configurazioni a sicurezza minore può essere seguiti a video in animazione grafica. Nel processo si tiene conto di tutte le influenze prodotte dalla condizione stratigrafica e idrostatica del pendio, dei carichi e dei contributi offerti dagli interventi di consolidamento.

Le stampe
Per la relazione di calcolo e per i disegni sono previste funzioni di impaginazione, preview e stampa, molto versatili, con possibilità di esportazione Rtf per i testi e Dxf per i disegni.

Campi di impiego
Le caratteristiche del programma lo rendono adatto per la verifica di stabilità di pendii naturali o artificiali e per il dimensionamento di massima degli eventuali interventi di consolidamento.
I professionisti maggiormenti interessati ad Aspen sono i geologi o gli ingegneri operanti nel campo geotecnico, coivolti nel recupero e consolidamento di pendii storicamente instabili o nella progettazione di opere ricadenti su pendio, per la quale sia importante l’analisi di stabilità sotto carichi variati.

Ambiente
Il programma è implementato in ambiente C++, per ambiente Windows.98, ME, 2000 e XP.

NEWSOFT

ASPEN 2000

ASPEN 2000 - Analisi e verifica della stabilità dei pendii