Per proteggere l'architettura culturalmente rilevante nelle regioni ad alto rischio sismico servono dati approfonditi su come gli edifici storici rispondono a carichi sismici dinamici e reali. Scopri come l'Università Mariano Gálvez ha fatto ricorso alla tecnologia di simulazione sismica di MTS per acquisire i dati sperimentali di cui aveva bisogno per migliorare la resilienza del ricco patrimonio architettonico del Guatemala.
Durante la prima implementazione del Quadro di riferimento di Sendai per la riduzione del rischio di disastri in Guatemala, i ricercatori dell'Università Mariano Gálvez hanno studiato la risposta dinamica della Chiesa di San Raymundo del XVI secolo sottoposta a un carico sismico elevato. Lo studio ha adottato dati sperimentali, matematici e storici: la parte sperimentale comprendeva una replica in scala Adobe della chiesa, costruita al di sopra di un simulatore sismico biassiale MTS; il modello matematico rifletteva le dimensioni della chiesa originale, con le proprietà geometriche e meccaniche delle parti in calcestruzzo e argilla integrate; i dati storici comprendevano i danni visibili sulla chiesa subiti in seguito al terremoto di magnitudo 7.5 del 1976. Sia il modello sperimentale sia quello matematico sono stati sottoposti a un terremoto di magnitudo 7.4 registrato del 2012 e i risultati sono stati analizzati e confrontati con i danni reali causati dall'evento del 1976.
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Lo studio è stato condotto dal Laboratorio di ingegneria simica dell'Istituto di ricerca di ingegneria, matematica e scienze fisiche (in3) dell'Università Mariano Gálvez del Guatemala. I dati tratti dai risultati sono stati usati per convalidare i modelli matematici, sviluppare strategie di ristrutturale strutturale e fornire best practice sulla tutela di edifici storici simili.
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La chiesa di San Raymundo sperimentale è stata costruita su una scala geometrica di 1:8,75 sull'asse trasversale, usando 750 mattoni di adobe fresco. Il campione finito aveva un peso di 3,2 tonnellate e misurava 2,8 x 3,0 x 1,75 metri. |
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La simulazione è stata eseguita su un simulatore sismico MTS di 3 x 3 metri (tavola a scuotimento), in grado di fornire l'accelerazione (9,8 m/s2), la velocità (1 m/s) e lo spostamento (± 250 mm) necessari per replicare in maniera realistica i movimenti del terreno durante i terremoti. |
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I dati sono stati acquisiti con una serie di otto accelerometri uniassiali ES-U (1,25 mv/g) e tre sensori LDVT OMEGA 0-10V, tutti collegati al controller MTS. Un sensore triassiale FBA-ES-T è stato posizionato sulla base del tavolo e collegato a un registratore di dati. |
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I modelli sperimentali e matematici sono stati sottoposti a una simulazione del terremoto di San Marco di magnitudo 7.4, verificatosi il 7 novembre 2012. L'epicentro era situato nell'Oceano Pacifico, 35 km a sud di Champerico a una profondità di 24,1 km. |
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I danni subiti dal modello sperimentale erano simili a quelli subiti dalla chiesa reale nel 1976 e le frequenze di induzione di errori indicate dal modello matematico (5,86 Hz) si avvicinavano a quelle del modello sperimentale (6,0 Hz). |
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