Shear behavior of reinforced concrete slabs under concentrated load: an investigation through Sequentially Linear Analysis

ABSTRACT (italiano) Con crescente attenzione riguardo al problema della sicurezza di ponti e viadotti esistenti nei Paesi Bassi, lo scopo della presente tesi è quello di studiare, mediante la modellazione con Elementi Finiti ed il continuo confronto con risultati sperimentali, la risposta in esercizio di elementi che compongono infrastrutture del genere, ovvero lastre in calcestruzzo armato sollecitate da carichi concentrati. Tali elementi sono caratterizzati da un comportamento ed una crisi per taglio, la cui modellazione è, da un punto di vista computazionale, una sfida piuttosto ardua, a causa del loro comportamento fragile combinato a vari effetti tridimensionali. La tesi è incentrata sull'utilizzo della Sequentially Linear Analysis (SLA), un metodo di soluzione agli Elementi Finiti alternativo rispetto ai classici approcci incrementali e iterativi. Il vantaggio della SLA è quello di evitare i ben noti problemi di convergenza tipici delle analisi non lineari, specificando direttamente l'incremento di danno sull'elemento finito, attraverso la riduzione di rigidezze e resistenze nel particolare elemento finito, invece dell'incremento di carico o di spostamento. Il confronto tra i risultati di due prove di laboratorio su lastre in calcestruzzo armato e quelli della SLA ha dimostrato in entrambi i casi la robustezza del metodo, in termini di accuratezza dei diagrammi carico-spostamento, di distribuzione di tensioni e deformazioni e di rappresentazione del quadro fessurativo e dei meccanismi di crisi per taglio. Diverse variazioni dei più importanti parametri del modello sono state eseguite, evidenziando la forte incidenza sulle soluzioni dell'energia di frattura e del modello scelto per la riduzione del modulo elastico trasversale. Infine è stato effettuato un paragone tra la SLA ed il metodo non lineare di Newton-Raphson, il quale mostra la maggiore affidabilità della SLA nella valutazione di carichi e spostamenti ultimi insieme ad una significativa riduzione dei tempi computazionali. ABSTRACT (english) With increasing attention to the assessment of safety in existing dutch bridges and viaducts, the aim of the present thesis is to study, through the Finite Element modeling method and the continuous comparison with experimental results, the real response of elements that compose these infrastructures, i.e. reinforced concrete slabs subjected to concentrated loads. These elements are characterized by shear behavior and crisis, whose modeling is, from a computational point of view, a hard challenge, due to their brittle behavior combined with various 3D effects. The thesis is focused on the use of Sequentially Linear Analysis (SLA), an alternative solution technique to classical non linear Finite Element analyses that are based on incremental and iterative approaches. The advantage of SLA is to avoid the well-known convergence problems of non linear analyses by directly specifying a damage increment, in terms of a reduction of stiffness and strength in the particular finite element, instead of a load or displacement increment. The comparison between the results of two laboratory tests on reinforced concrete slabs and those obtained by SLA has shown in both the cases the robustness of the method, in terms of accuracy of load-displacements diagrams, of the distribution of stress and strain and of the representation of the cracking pattern and of the shear failure mechanisms. Different variations of the most important parameters have been performed, pointing out the strong incidence on the solutions of the fracture energy and of the chosen shear retention model. At last a confrontation between SLA and the non linear Newton-Raphson method has been executed, showing the better reliability of the SLA in the evaluation of the ultimate loads and displacements, together with a significant reduction of computational times.

Sviluppo di algoritmi per l'automazione di misure industriali

Oggi, grazie al continuo progredire della tecnologia, in tutti i sistemi di produzione industriali si trova almeno un macchinario che permette di automatizzare determinate operazioni. Alcuni di questi macchinari hanno un sistema di visione industriale (machine vision), che permette loro di osservare ed analizzare ciò che li circonda, dotato di algoritmi in grado di operare alcune scelte in maniera automatica. D’altra parte, il continuo progresso tecnologico che caratterizza la realizzazione di sensori di visione, ottiche e, nell’insieme, di telecamere, consente una sempre più precisa e accurata acquisizione della scena inquadrata. Oggi, esigenze di mercato fanno si che sia diventato necessario che macchinari dotati dei moderni sistemi di visione permettano di fare misure morfometriche e dimensionali non a contatto. Ma le difficoltà annesse alla progettazione ed alla realizzazione su larga scala di sistemi di visione industriali che facciano misure dimensioni non a contatto, con sensori 2D, fanno sì che in tutto il mondo il numero di aziende che producono questo tipo di macchinari sia estremamente esiguo. A fronte di capacità di calcolo avanzate, questi macchinari necessitano dell’intervento di un operatore per selezionare quali parti dell’immagine acquisita siano d’interesse e, spesso, anche di indicare cosa misurare in esse. Questa tesi è stata sviluppata in sinergia con una di queste aziende, che produce alcuni macchinari per le misure automatiche di pezzi meccanici. Attualmente, nell’immagine del pezzo meccanico vengono manualmente indicate le forme su cui effettuare misure. Lo scopo di questo lavoro è quello di studiare e prototipare un algoritmo che fosse in grado di rilevare e interpretare forme geometriche note, analizzando l’immagine acquisita dalla scansione di un pezzo meccanico. Le difficoltà affrontate sono tipiche dei problemi del “mondo reale” e riguardano tutti i passaggi tipici dell’elaborazione di immagini, dalla “pulitura” dell’immagine acquisita, alla sua binarizzazione fino, ovviamente, alla parte di analisi del contorno ed identificazione di forme caratteristiche. Per raggiungere l’obiettivo, sono state utilizzate tecniche di elaborazione d’immagine che hanno permesso di interpretare nell'immagine scansionata dalla macchina tutte le forme note che ci siamo preposti di interpretare. L’algoritmo si è dimostrato molto robusto nell'interpretazione dei diametri e degli spallamenti trovando, infatti, in tutti i benchmark utilizzati tutte le forme di questo tipo, mentre è meno robusto nella determinazione di lati obliqui e archi di circonferenza a causa del loro campionamento non lineare.

GIORNALISMO E GENOCIDIO. Discorsi, interpretazioni e memoria del caso Rwanda sulla stampa italiana

Cosa sappiamo del Genocidio? Cosa sappiamo del Rwanda? In che termini il giornalismo è elemento in comune di entrambi? La questione si fa più complicata in quanto vorremmo aggiungere a queste riflessioni il nodo della memoria. Che memoria abbiamo del Genocidio? Che memoria abbiamo del Rwanda? In che modo il giornalismo costruisce memoria? In questa tesi, abbiamo provato a rispondere a queste domande attraverso gli strumenti della semiotica del discorso e della cultura. Nella prima parte della ricerca abbiamo affrontato la nascita e l'affermazione della categoria di genocidio, l'invenzione e il Genocidio del Rwanda , indicando proposte per definire una possibile semiotica del genocidio. Nella seconda parte si è,invece, scesi nel particolare del discorso giornalistico, definendo i nodi teorici utili per mettere in luce i legami tra giornalismo e memoria e procedendo alle analisi della stampa italiana sul genocidio rwandese. Le conclusioni a cui si è giunti sono, rispetto alla costruzione giornalistica della realtà, che la stampa italiana ha ridotto quella complessità che ha caratterizzato ciò che abbiamo chiamato la biografia discorsiva del Rwanda. Questa stratificazione discorsiva viene risolta, o meglio, tradotta in enunciati che richiamano un odio tribale ancestrale, come se il Genocidio, laddove ne venisse descritta la pianificazione, non fosse altro che una conseguenza naturale di questo odio. Rispetto al rapporto tra memoria e giornalismo, abbiamo visto che è interrogabile rispetto alle dinamiche della cultura: si tratta, quindi, di considerare il ruolo di mediazione dei testi e la loro interpretazione. Ciò chiama in causa problemi di selezione e filtraggio, di inclusione ed esclusione, negoziazione di saperi condivisi, all’interno del problema più ampio della produzione del discorso e della cooperazione interpretativa.

Salute e sicurezza sul lavoro: significati e problemi della valutazione dei rischi da stress lavoro-correlato nelle aziende sanitarie

Work environment changes bring new risks, in particular an increase in certain diseases and illnesses caused by stress. The European Agreement of October 2004 defines stress as “a state accompanied by physical, psychological or social dysfunctions, due to the fact that people do not feel able to overcome the gap in relation to requests or expectations for them”. A new strategy aims to reduce accidents and occupational illnesses through a series of actions at European level. The approaches to prevent work related stress must specifically aim to face up organizational and social aspects, to provide training to managers and employees on management of stress, to reduce the impact and to develop suitable systems for rehabilitation and return to work for those who suffered health problems. The enterprises will have to carry out the obligations laid down by legislation, adopting detection systems customised on their size and on their specific interests. Currently manifold tools and methodologies are proposed from different subjects as employer associations, advisors for safety, psychologists etc., but none of these has been identified as a model to follow. After the reconstruction of the theoretical framework where the theme is placed in, the thesis, through a background analysis done by collecting the comments of experts who are involved in the management of occupational safety and the examination of a concrete assessment of work-related stress risk, carried out at a local health authority of Emilia-Romagna region, aims to highlight the main sociological implications related to the emergence of these new risks.

Epos orale russo tra oralità e scrittura: problemi e proposte di traduzione

In the present thesis, I discuss the role of orality in translation, taking into account the problems arising while translating Russian folk epics. I investigate the meaning of orality in the context of folkloristic translation, trying to define a concept of oral poetry, and exploring its consequences for translation. In the first chapter, I try to identify the main differences between written literature and oral modes of expression, with special reference to folklore. Oral verbal art is performed, sung or recited, and based on a vital and dynamic interrelation between kinesics, sound, speech and gestures. According to Muhawi (2006), performance provides an interpretive frame enabling a correct interpretation of the message conveyed beyond the literal meaning. Transposing certain performance elements into print is one of the most controversial problems in folklore studies. However, formulas and formal stylistic devices may be rendered in transcription, building a bridge between oral and written elements. In the translation of oral poetry in transcription, this interconnection between orality and literacy might be emphasized, thus creating a hybrid dimension where oral and literary features coexist. In the second chapter, I introduce and describe the genre of Russian folk epics, transmitted orally, and transcribed between the 19th and 20th centuries, from a historical, linguistic and stylistic point of view. In the third and fourth chapters, I explore the issue of translation of Russian oral poetry. I first analyse existing Italian translations of Russian epics, and then present and discuss my own translation, based on a philological, scholarly approach. Thus, in my translation, which is followed by a rich commentary, I try to focus on the rendering of formulas as one of the most relevant aspects of Russian epics. At the same time, oral devices combine with literary features, thus creating a sort of frozen orality.

α-alchilazione di aldeidi, via organocatalisi: un approccio sintetico e computazionale

During this internship, the α-alkylation of branched aldehydes was taken into consideration. An enantiopure Betti’s base derivative was used as catalyst, applying a new concept in catalysis: organocatalysis. The Betti’s base may be of particular interest for organic chemists working in the field of “reactions catalysed by enantiopure small organic molecules”, in particular for the ones interested in enantiopure primary amines. The potential of secondary amines as catalysts has certainly been known for years. It is indeed more innovative to conduct reactions using primary amine derivatives as catalyst. In this work, the efficacy of the primary amine was checked first. Then, the focus was set on finding optimal reaction conditions. Finally, to have a more complete picture of the structure of the compounds used in the project, experimental and computational IR spectra were compared, after the method was validated. Durante il periodo di tirocinio è stata presa in esame la reazione di α-alchilazione di aldeidi branched, utilizzando un derivato dell’ammina di Betti come catalizzatore enantiopuro ed applicando un nuovo tipo di catalisi: l’organocatalisi. Questi composti possono essere di particolare interesse per lavori in chimica organica, nel campo delle reazioni catalizzate da “piccole” molecole organiche, in particolare da ammine primarie a chiralità definita; la potenzialità delle ammine secondarie chirali come catalizzatori è certamente nota da anni, ma innovativo è condurre il tutto con l’impiego di un derivato amminico primario. Altri aspetti significativi sono gli apparenti e innumerevoli vantaggi, dal punto di vista economico ed ambientale, oltre che operativo e sintetico, derivanti dal nuovo tipo di catalisi. In un primo momento è stata verificata l’efficacia dell’ammina primaria sintetizzata nella reazione in progetto, quindi sono state individuate le condizioni di reazione ottimali. Infine, per un’analisi più completa di alcune molecole organiche e dopo un’opportuna validazione del metodo utilizzato, sono stati ottenuti a livello computazionale gli spettri IR delle molecole di sintesi prodotto e catalizzatore.

Fluidodinamica biomedica computazionale del flusso sanguigno in presenza di affezioni strumentali e/o patologiche

La tesi di Dottorato studia il flusso sanguigno tramite un codice agli elementi finiti (COMSOL Multiphysics). Nell’arteria è presente un catetere Doppler (in posizione concentrica o decentrata rispetto all’asse di simmetria) o di stenosi di varia forma ed estensione. Le arterie sono solidi cilindrici rigidi, elastici o iperelastici. Le arterie hanno diametri di 6 mm, 5 mm, 4 mm e 2 mm. Il flusso ematico è in regime laminare stazionario e transitorio, ed il sangue è un fluido non-Newtoniano di Casson, modificato secondo la formulazione di Gonzales & Moraga. Le analisi numeriche sono realizzate in domini tridimensionali e bidimensionali, in quest’ultimo caso analizzando l’interazione fluido-strutturale. Nei casi tridimensionali, le arterie (simulazioni fluidodinamiche) sono infinitamente rigide: ricavato il campo di pressione si procede quindi all’analisi strutturale, per determinare le variazioni di sezione e la permanenza del disturbo sul flusso. La portata sanguigna è determinata nei casi tridimensionali con catetere individuando tre valori (massimo, minimo e medio); mentre per i casi 2D e tridimensionali con arterie stenotiche la legge di pressione riproduce l’impulso ematico. La mesh è triangolare (2D) o tetraedrica (3D), infittita alla parete ed a valle dell’ostacolo, per catturare le ricircolazioni. Alla tesi sono allegate due appendici, che studiano con codici CFD la trasmissione del calore in microcanali e l’ evaporazione di gocce d’acqua in sistemi non confinati. La fluidodinamica nei microcanali è analoga all’emodinamica nei capillari. Il metodo Euleriano-Lagrangiano (simulazioni dell’evaporazione) schematizza la natura mista del sangue. La parte inerente ai microcanali analizza il transitorio a seguito dell’applicazione di un flusso termico variabile nel tempo, variando velocità in ingresso e dimensioni del microcanale. L’indagine sull’evaporazione di gocce è un’analisi parametrica in 3D, che esamina il peso del singolo parametro (temperatura esterna, diametro iniziale, umidità relativa, velocità iniziale, coefficiente di diffusione) per individuare quello che influenza maggiormente il fenomeno.