Prove a rottura di ponti

Descrizione dell’intervento

L’attività di ricerca scientifica, condotta dall’ingegnere, architetto, dottore di ricerca e già professore a contratto Alessio Pipinato nell’ambito di una sinergia accademica tra i Laboratori Prove Materiali e Strutture dell’Università degli Studi di Padova e dell’Università degli Studi di Trento, e in collaborazione con RFI – Rete Ferroviaria Italiana, nasce per indagare la sicurezza strutturale e la vita utile residua del vasto patrimonio di ponti metallici ferroviari storici in esercizio lungo la rete nazionale. Molte di queste opere, realizzate tra la fine dell’Ottocento e la prima metà del Novecento con la tecnica della chiodatura a caldo, hanno superato la vita nominale di progetto e sono sottoposte a carichi ciclici da traffico ferroviario sempre più intensi e gravosi.

Grazie alla collaborazione con RFI, intere travate metalliche chiodate dismesse dal servizio dopo quasi un secolo di esercizio (tra cui un impalcato ferroviario a doppia via della luce di 12,4 m realizzato nel 1918) sono state smontate dalla linea e trasferite in laboratorio per essere sottoposte a una campagna sperimentale di prove statiche, dinamiche e a fatica ad alto numero di cicli fino al collasso, su elementi in scala reale.

Dal punto di vista tecnico e sperimentale, le indagini hanno combinato test di caratterizzazione meccanica e chimica sugli acciai storici e sui chiodi con prove cicliche a rottura sull’impalcato reale e sui dettagli strutturali più critici, come i collegamenti a taglio dei diaframmi e le unioni chiodate sollecitate a flessione. I risultati sperimentali, integrati da modellazioni numeriche agli elementi finiti e analisi probabilistiche di meccanica della frattura, hanno permesso di calibrare nuove curve di resistenza a fatica (S-N) per le strutture chiodate a integrazione degli Eurocodici (EN 1993-1-9), fornendo protocolli operativi per il monitoraggio e l’estensione in sicurezza della vita in servizio dei ponti esistenti.

Gli esiti della ricerca sono stati pubblicati sulle principali riviste scientifiche internazionali di settore, tra cui: “High-cycle fatigue behavior of riveted connections for railway metal bridges” (Journal of Constructional Steel Research, 2009), “Fatigue assessment of highway steel bridges in presence of seismic loading” (Engineering Structures, 2011), “Fatigue tests on riveted steel elements taken from a railway bridge” (Structure and Infrastructure Engineering, 2011) e “Fatigue damage estimation in existing railway steel bridges by advanced loading history analysis” (ISRN Civil Engineering, 2012), confluendo inoltre nei volumi internazionali Innovative Bridge Design Handbook (Elsevier) e fib Bulletin 83: Precast Tunnel Segments in Fibre-Reinforced Concrete.