Analisi cinematica non lineare di struttura in arco in muratura con post-tensione esterna

We aim to describe the failure mechanism of a masonry arch with external post-tension stressed by a concentrated vertical load. Specifically, the trend of the collapse multiplier will be obtained as the vertical displacement imparted at the point of application of the load increases. The collapse multiplier will be calculated in such a way that for a generic configuration of the structure (following an increase in v) the principle of virtual work, and therefore equilibrium, is satisfied. The position of a section of plastic hinge will be such that in correspondence with it the pressure curve is tangent to one of the edges (lower or upper) of the arch. In particular, the point of tangency will be schematized as a hinge, assuming a relative rotation around this point between the two arch blocks divided from each other by the corresponding section, and therefore a compressive resistance of the material tending to infinity, as it tends to zero the contact surface (hinge) between the two blocks.

Ci si propone di descrivere il meccanismo a rottura di un arco in muratura con post-tensione esterna sollecitato da un carico verticale concentrato. Nello specifico, verrà ricavato l’andamento del moltiplicatore di collasso all'aumentare dello spostamento verticale impresso nel punto di applicazione del carico. Il moltiplicatore di collasso sarà calcolato in modo tale che per una generica configurazione della struttura (a seguito di un incremento di v) sia soddisfatto il principio dei lavori virtuali, e quindi l’equilibrio. La posizione di una sezione di cerniera plastica sarà quella tale per cui in corrispondenza di essa la curva delle pressioni risulta tangente ad uno dei bordi (inferiore o superiore) dell’arco. In particolare, il punto di tangenza sarà schematizzato come cerniera, ipotizzando una rotazione relativa attorno a tale punto tra i due blocchi di arco tra loro divisi dalla corrispondente sezione, e quindi una resistenza a compressione del materiale tendente ad infinito, in quanto tendente a zero la superficie di contatto (cerniera) tra i due blocchi.