Some issues concerning the dynamic response and damage of composite laminates subjected to low velocity impact

Abstract. This thesis presents a discussion on a few specific topics regarding the low velocity impact behaviour of laminated composites. These topics were chosen because of their significance as well as the relatively limited attention received so far by the scientific community. The first issue considered is the comparison between the effects induced by a low velocity impact and by a quasi-static indentation experimental test. An analysis of both test conditions is presented, based on the results of experiments carried out on carbon fibre laminates and on numerical computations by a finite element model. It is shown that both quasi-static and dynamic tests led to qualitatively similar failure patterns; three characteristic contact force thresholds, corresponding to the main steps of damage progression, were identified and found to be equal for impact and indentation. On the other hand, an equal energy absorption resulted in a larger delaminated area in quasi-static than in dynamic tests, while the maximum displacement of the impactor (or indentor) was higher in the case of impact, suggesting a probably more severe fibre damage than in indentation. Secondly, the effect of different specimen dimensions and boundary conditions on its impact response was examined. Experimental testing showed that the relationships of delaminated area with two significant impact parameters, the absorbed energy and the maximum contact force, did not depend on the in-plane dimensions and on the support condition of the coupons. The possibility of predicting, by means of a simplified numerical computation, the occurrence of delaminations during a specific impact event is also discussed. A study about the compressive behaviour of impact damaged laminates is also presented. Unlike most of the contributions available about this subject, the results of compression after impact tests on thin laminates are described in which the global specimen buckling was not prevented. Two different quasi-isotropic stacking sequences, as well as two specimen geometries, were considered. It is shown that in the case of rectangular coupons the lay-up can significantly affect the damage induced by impact. Different buckling shapes were observed in laminates with different stacking sequences, in agreement with the results of numerical analysis. In addition, the experiments showed that impact damage can alter the buckling mode of the laminates in certain situations, whereas it did not affect the compressive strength in every case, depending on the buckling shape. Some considerations about the significance of the test method employed are also proposed. Finally, a comprehensive study is presented regarding the influence of pre-existing in-plane loads on the impact response of laminates. Impact events in several conditions, including both tensile and compressive preloads, both uniaxial and biaxial, were analysed by means of numerical finite element simulations; the case of laminates impacted in postbuckling conditions was also considered. The study focused on how the effect of preload varies with the span-to-thickness ratio of the specimen, which was found to be a key parameter. It is shown that a tensile preload has the strongest effect on the peak stresses at low span-to-thickness ratios, leading to a reduction of the minimum impact energy required to initiate damage, whereas this effect tends to disappear as the span-to-thickness ratio increases. On the other hand, a compression preload exhibits the most detrimental effects at medium span-to-thickness ratios, at which the laminate compressive strength and the critical instability load are close to each other, while the influence of preload can be negligible for thin plates or even beneficial for very thick plates. The possibility to obtain a better explanation of the experimental results described in the literature, in view of the present findings, is highlighted. Throughout the thesis the capabilities and limitations of the finite element model, which was implemented in an in-house program, are discussed. The program did not include any damage model of the material. It is shown that, although this kind of analysis can yield accurate results as long as damage has little effect on the overall mechanical properties of a laminate, it can be helpful in explaining some phenomena and also in distinguishing between what can be modelled without taking into account the material degradation and what requires an appropriate simulation of damage. Sommario. Questa tesi presenta una discussione su alcune tematiche specifiche riguardanti il comportamento dei compositi laminati soggetti ad impatto a bassa velocit��. Tali tematiche sono state scelte per la loro importanza, oltre che per l���attenzione relativamente limitata ricevuta finora dalla comunit�� scientifica. La prima delle problematiche considerate �� il confronto fra gli effetti prodotti da una prova sperimentale di impatto a bassa velocit�� e da una prova di indentazione quasi statica. Viene presentata un���analisi di entrambe le condizioni di prova, basata sui risultati di esperimenti condotti su laminati in fibra di carbonio e su calcoli numerici svolti con un modello ad elementi finiti. �� mostrato che sia le prove quasi statiche sia quelle dinamiche portano a un danneggiamento con caratteristiche qualitativamente simili; tre valori di soglia caratteristici della forza di contatto, corrispondenti alle fasi principali di progressione del danno, sono stati individuati e stimati uguali per impatto e indentazione. D���altro canto lo stesso assorbimento di energia ha portato ad un���area delaminata maggiore nelle prove statiche rispetto a quelle dinamiche, mentre il massimo spostamento dell���impattatore (o indentatore) �� risultato maggiore nel caso dell���impatto, indicando la probabilit�� di un danneggiamento delle fibre pi�� severo rispetto al caso dell���indentazione. In secondo luogo �� stato esaminato l���effetto di diverse dimensioni del provino e diverse condizioni al contorno sulla sua risposta all���impatto. Le prove sperimentali hanno mostrato che le relazioni fra l���area delaminata e due parametri di impatto significativi, l���energia assorbita e la massima forza di contatto, non dipendono dalle dimensioni nel piano dei provini e dalle loro condizioni di supporto. Viene anche discussa la possibilit�� di prevedere, per mezzo di un calcolo numerico semplificato, il verificarsi di delaminazioni durante un determinato caso di impatto. �� presentato anche uno studio sul comportamento a compressione di laminati danneggiati da impatto. Diversamente della maggior parte della letteratura disponibile su questo argomento, vengono qui descritti i risultati di prove di compressione dopo impatto su laminati sottili durante le quali l���instabilit�� elastica globale dei provini non �� stata impedita. Sono state considerate due differenti sequenze di laminazione quasi isotrope, oltre a due geometrie per i provini. Viene mostrato come nel caso di provini rettangolari la sequenza di laminazione possa influenzare sensibilmente il danno prodotto dall���impatto. Due diversi tipi di deformate in condizioni di instabilit�� sono stati osservati per laminati con diversa laminazione, in accordo con i risultati dell���analisi numerica. Gli esperimenti hanno mostrato inoltre che in certe situazioni il danno da impatto pu�� alterare la deformata che il laminato assume in seguito ad instabilit��; d���altra parte tale danno non ha sempre influenzato la resistenza a compressione, a seconda della deformata. Vengono proposte anche alcune considerazioni sulla significativit�� del metodo di prova utilizzato. Infine viene presentato uno studio esaustivo riguardo all���influenza di carichi membranali preesistenti sulla risposta all���impatto dei laminati. Sono stati analizzati con simulazioni numeriche ad elementi finiti casi di impatto in diverse condizioni di precarico, sia di trazione sia di compressione, sia monoassiali sia biassiali; �� stato preso in considerazione anche il caso di laminati impattati in condizioni di postbuckling. Lo studio si �� concentrato in particolare sulla dipendenza degli effetti del precarico dal rapporto larghezza-spessore del provino, che si �� rivelato un parametro fondamentale. Viene illustrato che un precarico di trazione ha l���effetto pi�� marcato sulle massime tensioni per bassi rapporti larghezza-spessore, portando ad una riduzione della minima energia di impatto necessaria per innescare il danneggiamento, mentre questo effetto tende a scomparire all���aumentare di tale rapporto. Il precarico di compressione evidenzia invece gli effetti pi�� deleteri a rapporti larghezza-spessore intermedi, ai quali la resistenza a compressione del laminato e il suo carico critico di instabilit�� sono paragonabili, mentre l���influenza del precarico pu�� essere trascurabile per piastre sottili o addirittura benefica per piastre molto spesse. Viene evidenziata la possibilit�� di trovare una spiegazione pi�� soddisfacente dei risultati sperimentali riportati in letteratura, alla luce del presente contributo. Nel corso della tesi vengono anche discussi le potenzialit�� ed i limiti del modello ad elementi finiti utilizzato, che �� stato implementato in un programma scritto in proprio. Il programma non comprende alcuna modellazione del danneggiamento del materiale. Viene per�� spiegato come, nonostante questo tipo di analisi possa portare a risultati accurati soltanto finch�� il danno ha scarsi effetti sulle propriet�� meccaniche d���insieme del laminato, esso possa essere utile per spiegare alcuni fenomeni, oltre che per distinguere fra ci�� che si pu�� riprodurre senza tenere conto del degrado del materiale e ci�� che invece richiede una simulazione adeguata del danneggiamento.

Dispersioni di inquinanti in acque costiere dal porto canale di Cesenatico. Modellazione e misure.

La presente dissertazione si apre con l���analisi della costa dell���Emilia Romagna, in particolare quella antistante la citt�� di Cesenatico. Nel primo capitolo si �� voluto fare un breve inquadramento delle problematiche che affliggono le acque costiere a debole ricambio. Il Mare Adriatico e in particolare le acque costiere, ormai da pi�� di trent���anni, sono afflitti da una serie di problemi ambientali correlati all���inquinamento. Sulla costa romagnola, gi�� verso la met�� degli anni settanta, le prime estese morie di organismi viventi acquatici avevano posto sotto gli occhi dell���opinione pubblica l���insorgenza di situazioni drammatiche per l���ambiente, per la salute pubblica e per due importanti settori dell���economia regionale e nazionale quali il turismo e la pesca. Fino ad allora aveva dominato la diffusa convinzione che la diluizione nell���enorme quantit�� di acqua disponibile avrebbe consentito di immettere nel mare quantit�� crescenti di sostanze inquinanti senza intaccare in misura apprezzabile la qualit�� delle acque. Questa teoria si rivel�� per�� clamorosamente errata per i mari interni con scarso ricambio di acqua (quali per esempio il Mare Adriatico), perch�� in essi le sostanze che entrano in mare dalla terraferma si mescolano per lungo tempo solo con un volume limitato di acqua antistante la costa. Solo se l���immissione di sostanze organiche �� limitata, queste possono essere demolite agevolmente attraverso processi di autodepurazione per opera di microrganismi naturalmente presenti in mare. Una zona molto critica per questo processo �� quella costiera, perch�� in essa si ha la transizione tra acque dolci e acque salate, che provoca la morte sia del plancton d���acqua dolce che di quello marino. Le sostanze estranee scaricate in mare giungono ad esso attraverso tre vie principali: ��� dalla terraferma: scarichi diretti in mare e scarichi indiretti attraverso corsi d���acqua che sfociano in mare; ��� da attivit�� svolte sul mare: navigazione marittima e aerea, estrazione di materie prime dai fondali e scarico di rifiuti al largo; ��� dall���atmosfera: tramite venti e piogge che trasportano inquinanti provenienti da impianti e attivit�� situati sulla terraferma. E��� evidente che gli scarichi provenienti dalla terraferma sono quelli pi�� pericolosi per la salvaguardia delle acque costiere, in particolare vanno considerati: gli scarichi civili (enormemente accresciuti nel periodo estivo a causa del turismo), gli scarichi agricoli e gli scarichi industriali. Le sostanze estranee scaricate in mare contengono una grande abbondanza di sali nutrienti per i vegetali (in particolare nitrati e fosfati) che provengono dai concimi chimici, dai residui del trattamento biologico negli impianti di depurazione e dall���autodepurazione dei fiumi. Queste sostanze una volta giunte in mare subiscono un nuovo processo di autodepurazione che genera ulteriori quantit�� di nutrienti; i sali di fosforo e azoto cos�� formati si concentrano soprattutto nelle acque basse e ferme della costa e vengono assimilati dalle alghe che possono svilupparsi in modo massivo: tale fenomeno prende il nome di eutrofizzazione. La produzione eccessiva di biomasse vegetali pone seri problemi per la balneazione in quanto pu�� portare a colorazioni rossastre, brune, gialle o verdi delle acque; inoltre la decomposizione delle alghe impoverisce di ossigeno l���acqua, soprattutto sul fondo, provocando morie della fauna ittica. Nello specifico, in questo lavoro di tesi, si prende in considerazione il Porto Canale di Cesenatico, e come le acque da esso convogliate vadano ad influenzare il recettore finale, ovvero il Mar Adriatico. Attraverso l���uso di un particolare software, messo a mia disposizione dal D.I.C.A.M. �� stata portata avanti un���analisi dettagliata, comprendente svariati parametri, quali la velocit�� dell���acqua, la salinit��, la concentrazione dell���inquinante e la temperatura, considerando due possibili situazioni. A monte di ci�� vi �� stata una lunga fase preparatoria, in cui dapprima sono state recepite, attraverso una campagna di misure progettata ad hoc, ed elaborate le informazione necessarie per la compilazione del file di input; in seguito �� stato necessario calibrare e tarare il programma, in quanto sono state apportate numerose variazioni di recepimento tutt���altro che immediato; dopodich�� �� stata introdotta la geometria rappresentante l���area presa in esame, geometria molto complessa in quanto trattasi di una zona molto ampia e non uniforme, infatti vi �� la presenza di pi�� barriere frangiflutti, sommerse ed emerse, che alterano in svariati punti la profondit�� del fondale. Non �� stato semplice, a tal proposito, ricostruire l���area e ci si �� avvalsi di una carta nautica riportante la batimetria del litorale antistante Cesenatico. Come �� stato gi�� detto, questa fase iniziale ha occupato molto tempo e si �� dimostrata molto impegnativa. Non sono state comunque da meno le fasi successive. Inoltre, tale simulazione �� stata effettuata su due scenari differenti, per poter valutare le differenti conclusioni alle quali essi hanno indotto. Dopo molti ���tentativi���, l���eseguibile ha girato ed �� arrivato al termine ricoprendo un lasso di tempo pari a ventiquattro ore. I risultati ottenuti in output, sono stati tradotti e vagliati in modo da essere graficati e resi pi�� interpretabili. Segue infine la fase di analisi che ha portato alle deduzioni conclusive. Nei prossimi capitoli, si riporta nel dettaglio quello che in questo paragrafo �� stato sinteticamente citato.

Struttura e distorsioni del processo decisionale nella dinamica competitiva

Nel mondo reale il comportamento umano si rivela essere fallace e distorto, sia a livello individuale che ambientale. L'organizzazione a sua volta non �� esente da tali limiti; composta da esseri umani, interagisce con l'ambiente in modo fortemente soggettivo, basandosi sull'intuizione, su informazioni di breve periodo e senza riuscire a comprenderlo pienamente. Il presente lavoro di tesi si occupa di esplorare un ambiente di mercato, in presenza di organizzazioni caratterizzate da un processo decisionale fortemente soggettivo. Tramite alcuni esperimenti su un modello di simulazione, saranno studiate le interazioni delle organizzazioni con l'ambiente. L'obiettivo �� quello di ottenere una migliore comprensione del comportamento delle organizzazioni nella dinamica competitiva, soprattutto in relazione a ci�� che pu�� garantire un vantaggio competitivo.

Progetto e valutazione di un protocollo MAC per reti wireless ad-hoc

Per dare supporto al traffico multimediale in una rete totalmente distribuita come le reti ad-hoc, il protocollo MAC deve fornire garanzie di QoS. L'IEEE ha sviluppato un standard per supportare le QoS chiamato 802.11e, facente parte della famiglia 802.11. Per dare supporto al QoS viene proposto un nuovo protocollo chiamato PAB che consiste in un accesso al canale preceduto da una serie di invii di burst, inviati alla stessa frequenza dei dati, che inibiscono la trasmissione di stazioni avente minore priorit��. Lo scopo di questo protocollo �� fornire servizi QoS, evitare starvation e fornire un accesso equo tra le stazioni.

Procedura di progettazione di protesi a basso costo per l'arto inferiore

L'attivit�� di ricerca descritta in questa tesi fornisce linee guida per la progettazione di arti protesici inferiori, con particolare riferimento alla progettazione di protesi a basso costo. La necessit�� di efficienti protesi a basso costo risulta infatti sentita nei Paesi in via di sviluppo ma anche dalle fasce meno abbienti dei paesi occidentali. Al fine di comprendere le strategie adottate dall'apparato locomotorio per muoversi con le protesi sono analizzati il cammino fisiologico, le protesi presenti sul mercato ed infine le modalit�� con cui le loro prestazioni sono valutate. Con il presente lavoro, dopo aver osservato la presenza di una scarsa strutturazione della metodologia di progettazione che riguarda specialmente il settore del basso costo, si propone una metodologia il pi�� possibile oggettiva e ripetibile tesa ad individuare quali sono gli aspetti essenziali di una protesi per garantire al paziente una buona qualit�� di vita. Solo questi aspetti dovranno essere selezionati al fine di ottenere la massima semplificazione della protesi e ridurre il pi�� possibile i costi. Per la simulazione delle attivit�� di locomozione, in particolare del cammino, �� stato elaborato un apposito modello spaziale del cammino. Il modello proposto ha 7 membri rigidi (corrispondenti a piedi, tibie, femori e bacino) e 24 gradi di libert��. Le articolazioni e l'appoggio dei piedi al suolo sono modellati con giunti sferici. La pianta del piede consente tre possibili punti di appoggio. I criteri di realizzazione delle simulazioni possono comprendere aspetti energetici, cinematici e dinamici considerati come obiettivo dall'apparato locomotorio. In questa tesi vengono trattati in particolare gli aspetti cinematici ed �� mostrata un'applicazione della procedura nella quale vengono dapprima identificati i riferimenti fisiologici del cammino e quindi simulato il cammino in presenza di una menomazione al ginocchio (eliminazione della flessione in fase di appoggio). Viene quindi lasciato a sviluppi futuri il completamento della procedura e la sua implementazione in un codice di calcolo.

La modellizzazione dell'inquinamento acustico da traffico navale nell'ambito del progetto GIONHA per l'area del Santuario dei Cetacei

L���area del Mar Ligure racchiusa nei confini internazionali del Santuario Pelagos dei Cetacei si distingue nel Mediterraneo sia per l���importanza bio-ecologica sia per la capillare diffusione del traffico navale, cos�� intenso su base annua da profilare un serio rischio di disturbo acustico per i mammiferi marini. La mia tesi si inserisce nel progetto GIONHA i cui obiettivi sono monitorare, prevenire, e ridurre tale importante fonte di inquinamento. Il principale obiettivo �� quello di analizzare i passaggi necessari per l���impostazione di un modello che simuli il percorso dell���onda sonora in acqua, per stimare il livello di rumore ricevuto da un cetaceo che si trovi in un punto qualunque dell���area. A tal fine l���attivit�� di tesi ha comportato la comprensione delle premesse teoriche, la raccolta e la selezione dei dati e la scelta dei parametri di simulazione. La tesi presenta come risultati delle mappe di rumore utilizzate per testare il buon funzionamento del modello in un���area all���interno del Santuario. Alla luce di considerazioni ecologiche e del quadro normativo in vigore in Italia per il Santuario dei Cetacei, le mappe prodotte per questo progetto rappresentano un utile strumento per la gestione dell���area protetta ai fini della salvaguardia dei mammiferi marini e dell���ecosistema.

Ottimalit�� dell'ottimalit�� - Complessit�� della riduzione su grafi di condivisione

Trent���anni or sono il concetto di ottimalit�� venne formulato in senso teorico da L��vy, ma solo un decennio dopo Lamping riesce a darne elegante implementazione algoritmica. Realizza un sistema di riduzione su gra��� che si scoprir�� poi avere interessanti analogie con la logica lineare presentata nello stesso periodo da Girard. Ma l���ottimalit�� �� davvero ottimale? In altre parole, l���implementazione ottimale del �� calcolo realizzata attraverso i gra��� di condivisione, �� davvero la migliore strategia di riduzione, in termini di complessit��? Dopo anni di infondati dubbi e di immeritato obl��o, alla conferenza LICS del 2007, Baillot, Coppola e Dal Lago, danno una prima risposta positiva, seppur parziale. Considerano infatti il caso particolare delle logiche a���ni elementare e leggera, che possiedono interessanti propriet�� a livello di complessit�� intrinseca e semplificano l���arduo problema. La prima parte di questa tesi presenta, in sintesi, la teoria dell���ottimalit�� e la sua implementazione condivisa. La seconda parte a���ronta il tema della sua complessit��, a cominciare da una panoramica dei pi�� importanti risultati ad essa legati. La successiva introduzione alle logiche affini, e alle relative caratteristiche, costituisce la necessaria premessa ai due capitoli successivi, che presentano una dimostrazione alternativa ed originale degli ultimi risultati basati appunto su EAL e LAL. Nel primo dei due capitoli viene definito un sistema intermedio fra le reti di prova delle logiche e la riduzione dei grafi, nel secondo sono dimostrate correttezza ed ottimalit�� dell���implementazione condivisa per mezzo di una simulazione. Lungo la trattazione sono offerti alcuni spunti di riflessione sulla dinamica interna della �� riduzione riduzione e sui suoi legami con le reti di prova della logica lineare.

Comportamento al fuoco di travi in c.a. rinforzate esternamente a flessione e taglio

Tesi riguardo la fase preliminare di una campagna sperimentale su elementi rinforzati a flessione e taglio con fibra di basalto e malta e successivamente testati al fuoco. Comprende una parte relativa al comportamento dei comositi allle alte temperature e una sul problema della delaminazione alle alte temperature. Sono inoltre condotte simulazione numeriche relativamente al problema dell trasmissione del calore all'interno della sezione, con particolare attenzione alla modellazione dell'intuemescente. Sono stati eseguite prove di pull-out sui rinforzi e una serie di prove a compressione a caldo sulla malta d'incollaggio.

Il ruolo delle barriere paramassi nella mitigazione del rischio da frana nella Provincia Autonoma di Bolzano

Negli ultimi anni si �� sviluppata una forte sensibilit�� nei confronti del rischio che il dissesto idrogeologico comporta per il territorio, soprattutto in un paese come il nostro, densamente abitato e geologicamente fragile. Il rischio idrogeologico In Italia infatti �� diffuso in modo capillare e si presenta in modo differente a seconda dell���assetto geomorfologico del territorio. Tra i fattori naturali che predispongono il nostro territorio a frane ed alluvioni, rientra la conformazione geologica e geomorfologica, caratterizzata da un���orografia giovane e da rilievi in via di sollevamento. A seguito del verificarsi di una serie di eventi calamitosi (Piemonte 1994, Campania 1998 e 1999, Sovereto 2000, Alpi centrali 2000 e 2002) sono state emanate leggi specifiche finalizzate all���individuazione e all���applicazione di norme, volte a prevenire e contenere i gravi effetti derivanti dai fenomeni di dissesto. Si fa riferimento in particolare, alle leggi n��267 del 3/08/1998 e 365/2000 che hanno integrato la legge 183/1989. In questo modo gli enti territoriali (Regioni, Autorit�� di bacino) sono stati obbligati a predisporre una adeguata cartografia con perimetrazione delle aree a differente pericolosit�� e rischio. Parallelamente continuano ad essere intrapresi, promossi e finanziati numerosi studi scientifici volti allo studio dei fenomeni ed alla definizione pi�� puntuale delle condizioni di rischio, oltre alle iniziative volte alla creazione di un efficace sistema di allertamento e di sorveglianza dei fenomeni e alla messa a punto di una pianificazione di emergenza volta a coordinare in modo efficace la risposta delle istituzioni agli eventi. In questo contesto gli studi su validi approcci metodologici per l���analisi e la valutazione del rischio possono fornire un supporto al processo decisionale delle autorit�� preposte alla gestione del territorio, identificando gli scenari di rischio e le possibili strategie di mitigazione, e individuando la soluzione migliore in termini di accettabilit�� sociale e convenienza economica. Nel presente elaborato si vuole descrivere i temi relativi alla valutazione della pericolosit��, del rischio e della sua gestione, con particolare attenzione ai fenomeni di instabilit�� dei versanti e nello specifico ai fenomeni di crollo da pareti rocciose che interessano il territorio della Provincia Autonoma di Bolzano. Il fenomeno della caduta massi infatti �� comunemente diffuso in tutte le regioni di montagna e lungo le falesie costiere, ed in funzione dell���elevata velocit�� con cui si manifesta pu�� costituire una costante fonte di pericolo per le vite, i beni e le attivit�� umane in zone generalmente molto attive dal punto di vista del turismo e delle grandi vie di comunicazione. Il territorio della Provincia Autonoma di Bolzano �� fortemente interessato da questo problema, sia per la morfologia montuosa della provincia che per le infrastrutture che sempre pi�� occupano zone di territorio un tempo poco urbanizzate. Al fine di pervenire ad una legittima programmazione delle attivit�� di previsione e prevenzione, il Dipartimento dei Lavori Pubblici della Provincia, ha scelto di utilizzare una strategia che prevedesse un insieme di attivit�� dirette allo studio ed alla determinazione delle cause dei fenomeni calamitosi, alla identificazione dei rischi, ed alla determinazione delle zone del territorio soggette ai rischi stessi. E��� nato cos��, con l���operativit�� dell���Ufficio Geologia e Prove Materiali, il supporto del Dipartimento Opere Pubbliche e della Ripartizione Protezione Civile e la collaborazione scientifica del DISTART ��� Universit�� degli Studi di Bologna, Alma Mater Studiorum, il progetto VISO che riguarda i pericoli generati da frane di crollo, ribaltamento, scivolamento di porzioni di pareti rocciose e caduta massi. Il progetto ha come scopo la valutazione del pericolo, della vulnerabilit�� e del rischio e dell���effettiva funzionalit�� delle opere di protezione contro la caduta massi lungo la strada statale del Brennero. Il presente elaborato mostra l���iter per l���individuazione del rischio specifico che caratterizza un particolare tratto stradale, cos�� come �� stato pensato dalla Provincia Autonoma di Bolzano all���interno di una strategia di previsione e prevenzione, basata su metodi il pi�� possibile oggettivi, ed estesa all���intera rete stradale di competenza provinciale. Si esamina l���uso di metodologie diverse per calcolare l���intensit�� di un fenomeno franoso che potrebbe potenzialmente svilupparsi su un versante e si osserva in che modo la presenza di opere di protezione passiva influisce sull���analisi di pericolosit��. Nel primo capitolo viene presentata una panoramica sui fenomeni di crollo descrivendo i fattori principali che li originano e gli interventi di protezione posti a difesa del versante. Si esaminano brevemente le tipologie di intervento, classificate in opere attive e passive, con particolare attenzione alle barriere paramassi., che si collocano tra gli interventi di difesa passivi e che stanno diventando il tipo di intervento pi�� frequentemente utilizzato. Nel capitolo vengono descritte dal punto di vista progettuale, prendendo in esame anche la normativa di riferimento nonch�� le nuove linee guida per la certificazione CE delle barriere, nate negli ultimi anni per portare ad una facile comparabilit�� dei vari prodotti sottoposti ad impatti normalizzati, definendo con chiarezza i livelli energetici ai quali possono essere utilizzati i vari prodotti e, nel contempo, fornendo informazioni assolutamente indispensabili per la buona progettazione degli stessi. Nel capitolo successivo si prendono in esame i temi relativi alla valutazione della pericolosit�� e del rischio, l���iter procedurale di analisi del rischio adottato dalla Provincia Autonoma di Bolzano in relazione alle frane da crollo che investono le strade della rete provinciale ed in particolare viene descritto il progetto VISO (Viability Information Operating System), nato allo scopo di implementare un catasto informatizzato che raccolga indicazioni sul patrimonio delle opere di protezione contro la caduta massi e di rilevare e valutare il pericolo, la vulnerabilit��, il rischio e l���effettiva funzionalit�� delle opere di protezione contro la caduta massi lungo le strade statali e provinciali. All���interno dello stesso capitolo si espone come, nell���ambito del progetto VISO e grazie alla nascita del progetto europeo Paramount ��� (Improved accessibility reliability and safety of Alpine tran sport infrastructure related to mountainous hazard in a changing climate) si �� provveduto, con l���aiuto di una collega del corso di laurea, a raccogliere i dati relativi all���installazione delle barriere paramassi sul territorio della Provincia Autonoma di Bolzano. Grazie ad un���analisi di archivio effettuata all���interno delle diverse sedi del servizio strade della Provincia Autonoma di Bolzano, si �� presa visione (laddove presenti) delle schede tecniche delle barriere collocate sul territorio, si sono integrati i dettagli costruttivi contattando le principali ditte fornitrici e si �� proceduto con una classificazione delle opere, identificando alcuni modelli di ���barriere-tipo che sono stati inseriti nel database PARAMOUNT, gi�� creato per il progetto VISO. Si �� proseguito associando a tali modelli le barriere provviste di documentazione fotografica rilevate in precedenza dall���istituto di Geologia della Provincia Autonoma di Bolzano e inserite in VISO e si �� valutata la corrispondenza dei modelli creati, andando a verificare sul posto che le barriere presenti sul territorio ed inserite nel database (tramite modello), effettivamente coincidessero, nelle misure e per le caratteristiche geometrico-costruttive, ai modelli a cui erano state associate. Inoltre sono stati considerati i danni tipici a cui pu�� essere soggetta una barriera paramassi durante il suo periodo di esercizio poich�� tali difetti andranno ad incidere sulla valutazione dell���utilit�� del sistema di difesa e di conseguenza sulla valutazione della pericolosit�� del versante(H*). Nel terzo capitolo si �� esposta una possibile integrazione, mediante il software di calcolo RocFall, della procedura di valutazione dell���analisi di pericolosit�� di un versante utilizzata nell���ambito del progetto VISO e gi�� analizzata in dettaglio nel secondo capitolo. Il software RocFall utilizza un metodo lumped mass su schema bidimensionale basato su ipotesi semplificative e consente di effettuare simulazioni probabilistiche di fenomeni di caduta massi, offrendo importanti informazioni sull���energia che si sviluppa durante il crollo, sulle velocit�� raggiunte e sulle altezze di rimbalzo lungo tutto il versante considerato, nonch�� sulla distanza di arresto dei singoli massi. Si sono realizzati dei profili-tipo da associare al versante, considerando il pendio suddiviso in tre parti : parete verticale (H = 100 m) lungo la quale si sviluppa il movimento franoso; pendio di altezza H = 100 m e angolo pari ai quattro valori medi della pendenza indicati nella scheda di campagna; strada (L = 10 m). Utilizzando il software Cad si sono realizzati 16 profili associando la pendenza media del versante a 4 morfologie individuate grazie all���esperienza dell���Istituto di Geologia e Prove materiali della Provincia Autonoma di Bolzano; si �� proceduto importando tali profili in RocFall dove sono state aggiunte informazioni riguardanti la massa del blocco e l���uso del suolo, ottenendo 256 profili-tipo ai quali �� stata associata una sigla definita come segue : morfologia (1, 2, 3, 4) _ pendenza (37, 53, 67, 83 gradi) _ uso del suolo (A, B, C, D) _ massa (a,b,c,d). Fissando i parametri corrispondenti al peso del masso ( inserito al solo scopo di calcolare la velocit�� rotazionale e l���energia cinetica ) e considerando, per ogni simulazione, un numero di traiettorie possibili pari a 1000, avendo osservato che all���aumentare di tale numero (purch�� sufficientemente elevato) non si riscontrano variazioni sostanziali nei risultati dell���analisi, si �� valutato come i parametri uso del suolo (A;B;C;D), morfologia (1;2;3;4) e pendenza (37��;53��;67��;83��) incidano sulla variazione di energia cinetica, di altezza di rimbalzo e sulla percentuale di massi che raggiunge la strada, scegliendo come punto di riferimento il punto di intersezione tra il pendio e la strada. Al fine di realizzare un confronto tra un profilo reale e un profilo-tipo, sono stati utilizzati 4 profili posti su un versante situato nel Comune di Laives, noto per le frequenti cadute di massi che hanno raggiunto in molti casi la strada. Tali profili sono stati visionati in sede di sopralluogo dove si �� provveduto alla compilazione delle schede di campagna (impiegate per valutare l���intensit�� del fenomeno che potenzialmente si sviluppa dal versante) e all���individuazione dei profili-tipo corrispondenti. Sono state effettuate analisi di simulazione per entrambe le tipologie di profilo, e sono stati confrontati i risultati ottenuti in termini di Energia cinetica; altezza di rimbalzo e percentuale dei blocchi in corrispondenza della strada. I profili reali sono stati importati in RocFal in seguito ad estrapolazione dal modello digitale del terreno (ottenuto da analisi con Laser Scanner) utilizzando l��� estensione Easy Profiler nel software Arcmap. Infine si �� valutata la possibilit�� di collocare eventuali barriere paramassi su un profilo reale, si �� proceduto effettuando una analisi di simulazione di caduta massi in RocFall, importando in excel i valori corrispondenti all���andamento dei massimi dell���Energia cinetica e dell���altezza di rimbalzo lungo il pendio che forniscono una buona indicazione circa l��idonea ubicazione delle opere di protezione.