Analisi Pushover
Il Pushover è un tipo di analisi non lineare nella quale le forze orizzontali, che riproducono staticamente l’azione sismica, vengono gradualmente incrementate fino a portare la struttura al raggiungimento delle condizioni ultime. Per l’analisi pushover AMV ha realizzato un apposito modulo applicativo, denominato Solutore Pushover, allo scopo di rendere più agevole per il professionista l'uso di questa tecnica di analisi, pur mantenendo una sofisticata concezione sul piano teorico e scientifico.

La risposta non lineare della struttura è causata dal comportamento assunto dagli elementi resistenti, comportamento che in MasterSap viene descritto o attraverso “plasticità concentrate” (cerniere plastiche). Le cerniere plastiche possono essere assegnate dall’utente oppure calcolate automaticamente dal programma. E’ inoltre possibile definire un limite deformativo a rottura per ciascuna cerniera plastica. Al raggiungimento di tale limite l’elemento perde la sua capacità e le azioni vengono ridistribuite sugli altri elementi presenti. Questo permette un’indagine precisa del comportamento non lineare della struttura e potrebbe rendere superflue le verifiche a posteriori dei meccanismi duttili e fragili.

Oltre a determinare lo stato deformativo e tensionale della struttura per ogni singolo incremento dell’azione orizzontale, l’analisi pushover permette di descrivere il comportamento della struttura attraverso la costruzione della cosiddetta curva di capacità, che in ascissa riporta lo spostamento della struttura (in particolare del punto di controllo) in ordinata il taglio alla base che ha prodotto quel valore di spostamento. Tale curva viene poi confrontata con la domanda, sempre in termini di spostamento, dettata dallo spettro di progetto stabilito dalla norma.

Dalla curva di capacità si passa poi alla curva bilineare del sistema equivalente che permette di effettuare la verifica globale del sistema rispetto alla domanda derivante dallo spettro di risposta elastico. Si possono infine ottenere gli indicatori di rischio sismico, così come definiti nell’OPCM 3728 del 29 Dicembre 2008.

Questo metodo di analisi, oltre alla valutazione della capacità su edifici esistenti può essere utilizzato per tutti gli altri scopi definiti dalle NTC al §7.3.4.1, ovvero:
 

  • per valutare i rapporti di sovraresistenza;

  • per valutare la distribuzione della domanda inelastica negli edifici progettati con il fattore di struttura q;

  • come metodo di progetto per gli edifici di nuova costruzione alternativo ai metodi di analisi lineari.
     

Le potenzialità del solutore non lineare, implementato appositamente per rispondere alle esigenze professionali legate a questo tipo di analisi, permettono inoltre di:
 

  • considerare o meno gli effetti della non linearità geometrica,

  • ottenere un’analisi non lineare a controllo di carico,

  • acquisire una modellazione a fibre della plasticità; queste ultime saranno disponibili in versioni immediatamente successive.
     

Sono disponibili cerniere plastiche semplici, per le quali le equazioni costitutive, che legano le caratteristiche di sollecitazione alle deformazioni, sono disaccoppiate e indipendenti le une dalle altre, oppure cerniere più complesse, in cui la plasticizzazione è governata dal momento flettente (My o Mz) e dall’azione assiale (N), o da entrambi i momenti flettenti (My e Mz)e dall’azione assiale (N) ; le funzioni di snervamento, che definisco la frontiera di plasticizzazione della sezione, sono diverse e seguono le indicazioni della NTC2008 e degli euro codici.

Una nuova cerniera a pressoflessione è stata appositamente studiata per supportare tutte le indicazioni fornite dalle NTC2008 e dagli Eurocodici 2 e 3: in essa il dominio resistente viene definito per punti e non tramite i soli valori minimi e massimi di sforzo normale e momento flettente, con una conseguente miglior corrispondenza con il comportamento effettivo dei meccanismi locali. Inoltre il valore della rotazione ultima viene aggiornato passo-passo durante l’analisi e non fissato a priori in funzione delle sollecitazioni dovute ai soli carichi iniziali.

Un’altra cerniera specifica per i maschi murari ha comportamento elastoplastico per pressoflessione e taglio sul piano principale e comportamento rigido con rottura per pressoflessione fuori piano: è utilizzata tipicamente per modellare gli effetti anelastici nei maschi murari. La modellazione del maschio murario mediante modelli semplificati è tipicamente composta da un elemento elastico (trave) verticale con due cerniere elasto plastiche alle estremità. La rottura di questa cerniera avviene in caso di superamento dell’azione assiale resistente, per pressoflessione fuori piano o per eccesso di deformazione nel piano (0,8% dell’altezza del pannello per elementi nuovi; 0,6% per elementi esistenti).

Queste due nuove tipologie di cerniere (introdotte nella versione 2012) aggiungono ancora maggiore precisione alla stima del comportamento non lineare degli elementi nell’analisi pushover.

Le combinazioni sono definite come comunemente avviene per le altre tipologie di analisi. In una maschera apposita si definiscono le combinazioni di carico da abilitare nell’analisi pushover indicando la combinazione che contiene i carichi che verranno mantenuti costanti, generalmente gravitazionali, e quella che contiene i carichi da incrementare, generalmente le azioni orizzontali legate all’azione sismica.

Al termine dell’analisi, oltre alle usuali funzioni di rappresentazione e di stampa, è disponibile il grafico della curva di pushover. Il grafico della curva di pushover rappresenta in ordinate il moltiplicatore (gamma) delle forze orizzontali e sulle ascisse il valore di spostamento raggiunto dal punto di controllo per tutte le combinazioni attivate per l’analisi non lineare.