Calibrazione di un simulatore geotecnico sismico di grandi dimensioni

The main topic of the thesis is the calibration of the new shaking table apparatus that has been set up in the laboratory EUROLAB-CERISI of the University of Messina. The EUROLAB-CERISI apparatus was described in detail and in each of its components. Static tests were performed to verify that the plane strain conditions for the soil model are satisfied. Consequently, the transverse deformations (of the container’s longitudinal walls) were measured during a gradual filling process, highlighting that the deformations in all the filling phases, do to induce an active limit state. Dynamic tests were performed to evaluate the potential of the system, using 8 different accelerograms selected from the ITACA and PEER databases. The system's ability to reproduce the desired input (with empty and full container) was evaluated by comparing the accelerations measured at the table with those of the desired signal. The results showed a very good congruence between the two considered signals. Further tests were performed to evaluate the interaction between the soil model and the ESB (Equivalent Shear Beam) container. The accelerations on the top of the deposit in two different points were measured. The first was the central point and the second was chosen near the container’s end walls: the recorded signals result congruent and not out of phase. Also, the ability of the equipment to ensure the repeatability of the tests was verified by comparing the recordings at the table whit the registrations at the top of the deposit for different tests evaluated for the same input. Finally, the deposition system was calibrated, after characterization of the soil, in order to derive the laws that allow to predict the density of the deposit according to the variables that control the deposition phase (height of fall and speed of the hopper).

L’argomento della tesi è stato la calibrazione del simulatore geotecnico-sismico in dotazione al laboratorio EUROLAB-CERISI (Università degli Studi di Messina). Il simulatore è stato descritto nel dettaglio ed in ogni sua componente. Sono stati eseguiti test statici per verificare che vengano soddisfatte le condizioni di deformazione piana per il modello in terra. A tal fine sono state misurate le deformazioni trasversali (delle pareti longitudinali del contenitore) durante un processo graduale di riempimento, evidenziando che le deformazioni in tutte le fasi di riempimento sono tali da non indurre uno stato limite attivo. Sono stati eseguiti test dinamici per valutare le potenzialità del sistema, utilizzando 8 diversi accelerogrammi selezionati dai database ITACA e PEER. Si è valutata la capacità del sistema di riprodurre l’input desiderato (a contenitore vuoto e pieno) confrontando le accelerazioni misurate alla tavola vibrante con quelle del segnale desiderato, mostrando un’ottima congruenza tra i due. Ulteriori prove sono state eseguite per valutare l’interazione tra il modello in terra ed il contenitore ESB (Equivalent Shear Beam), misurando le accelerazioni sulla sommità del deposito in due differenti punti, uno centrale ed uno prossimo alle pareti del contenitore: i segnali registrati risultano congruenti e non sfasati. È stata verificata la capacità dell’apparecchiatura di garantire la ripetibilità delle prove, confrontando le registrazioni alla tavola e sulla sommità del deposito di diversi test, valutate per il medesimo input. Infine, è stato calibrato il sistema di deposizione, previa caratterizzazione del terreno, al fine di desumere delle leggi che permettono di prevedere lo stato di addensamento del deposito in funzione delle variabili che controllano la fase di deposizione (altezza di caduta e velocità della tramoggia).