Contesto
A Kasara, un ponte ad arco in muratura di pietra di 160 anni – tre arcate da 15 metri ciascuna, per una lunghezza totale di 75 metri – sostiene ancora oggi il traffico veicolare, oltre un secolo e mezzo dopo la sua costruzione. Fessure visibili nella muratura hanno sollevato una domanda alla quale nessuna ispezione visiva poteva rispondere con certezza: questa fessura è inattiva, una cicatrice di movimenti ormai stabilizzati, oppure è viva – ancora in apertura sotto carico, e in peggioramento?
Questa distinzione è di enorme importanza per una struttura storica ancora in servizio. Hone SHM è stata incaricata di strumentare il ponte e rispondere con dati oggettivi, non con valutazioni soggettive.
Ambito del Lavoro
- Monitoraggio della propagazione delle fessure identificate.
- Monitoraggio dell’inclinazione della struttura ad arco.
- Monitoraggio delle vibrazioni sotto carico veicolare calibrato.
Metodo
Gli accelerometri sono stati montati direttamente sulla muratura, immediatamente ai due lati della fessura in esame, posizionati in modo che qualsiasi movimento relativo tra le due facce della fessura si traducesse in una differenza misurabile nella loro risposta vibrazionale. Un veicolo di prova calibrato è stato quindi condotto attraverso il ponte, spostandosi tra due posizioni segnate sull’impalcato, fornendo un’eccitazione nota e ripetibile il cui effetto poteva essere seguito mentre si propagava attraverso la struttura e attraverso la fessura.
I dati di spostamento nel dominio del tempo sono stati acquisiti da ciascun canale accelerometrico e convertiti nel dominio della frequenza mediante analisi FFT (Fast Fourier Transform), isolando le frequenze dominanti della risposta strutturale su ciascun lato della fessura per un confronto diretto.
| Età della struttura | 160 anni |
|---|---|
| Tipo di struttura | Ponte ad arco in muratura di pietra, 3 arcate |
| Campata per arcata | 15 m (lunghezza totale 75 m) |
| Carico | Veicolo di prova calibrato, passaggi controllati trasversali e longitudinali |
| Metodo di analisi | Serie temporale degli spostamenti e FFT della risposta trasversale |
Risultati e Rilevanza
Confrontando la serie temporale degli spostamenti e la risposta FFT registrate attraverso la fessura, il team ha potuto caratterizzare se le due facce della fessura si muovessero insieme (indicando una fessura inattiva) o in modo indipendente sotto carico (indicando una fessura viva, che richiede un intervento). Questa classificazione basata sui dati fornisce al proprietario dell’asset una base difendibile per decidere tra monitoraggio continuo, riparazione programmata o chiusura urgente — anziché affidarsi al solo giudizio visivo sull’ampiezza della fessura.
Una fessura che appare allarmante può essere strutturalmente inattiva; una fessura sottile può essere in attiva propagazione. Solo il monitoraggio strumentale permette di distinguerle.
Questo incarico è stato rilevante al punto da essere documentato nella letteratura scientifica sottoposta a revisione paritaria: il nostro fondatore, il Dr. Mahesh Varma, ha co-firmato “SHM of a severely cracked masonry arch bridge in India: Experimental campaign and adaptive NURBS limit analysis numerical investigation” (Varma, Grillanda, Milani, Ghosh & Halani, 2021, Construction and Building Materials, 280, 1–24), che unisce una campagna sperimentale sul campo di questo tipo a una modellazione numerica avanzata di analisi limite delle arcate in muratura.
Riflette lo stesso corpo di ricerca che il nostro team applica a ogni struttura in muratura di pietra che monitoriamo – dai ponti ad arco alle più grandi cupole in muratura al mondo.