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Ponte di Scavalco dell'Autostrada A1 e dell'Alta Velocità a Reggio EmiliaDalla prototipazione virtuale alla realizzazione. Il contributo di EnginSoft
All'interno di quest'opera di ammodernamento e rinnovamento del territorio, si impone per la sua riconoscibilità nel paesaggio circostante, il Ponte che, presso Reggio Emilia, costituisce lo scavalcamento dell'autostrada A1 e della linea dell'Alta Velocità. La vela di questo ponte di luce 220 m, progettato dall'architetto spagnolo Santiago Calatrava, è bordata dall'arco superiore baricentrico alle due carreggiate e si eleva di 56 metri al di sopra del piano campagna. Realizzare un'opera come questa, concepita dall'architetto spagnolo, è sempre una sfida e, ancora una volta, all'interno di questa sfida ha giocato un ruolo significativo EnginSoft che, per incarico della Costruzioni Cimolai e dello Studio Romaro, è intervenuta in termini consistenti in tutta la fase della progettazione strutturale del Ponte ad arco strallato, fornendo la consolidata competenza tecnica per lo sviluppo esteso dei modelli di calcolo ad elementi finiti e delle relative analisi strutturali riguardanti lo studio del comportamento dell'opera in tutte le fasi di vita della stessa, indagando, quindi, sulle situazioni di progetto che caratterizzano una struttura quale quella in oggetto, con particolare riguardo:
Un accenno particolare merita, tra le altre problematiche elencate prima e affrontate comunque con assoluta completezza, il tema della stabilità dell'equilibrio dell'arco che è risultato decisivo in relazione alla richiesta di sicurezza globale della struttura e si è tradotto nello sviluppo di analisi dedicate che sono passate attraverso un approccio non-lineare incrementale per geometria e per materiale, in relazione alla possibile formazione di cerniere plastiche alle sezioni d'imposta dell'arco. La non linearità per geometria è stata essenziale per descrivere l'effetto stabilizzante degli stralli verticali per un cambiamento di configurazione laterale dell'arco, a partire, comunque, da una configurazione eccentrica iniziale, significativa di imperfezioni costruttive, figlia del modo fondamentale di buckling dell'arco ottenuto da un'analisi di stabilità lineare su modello caricato con i soli carichi permanenti.
E proprio in relazione alla possibile collisione tra arco e pile provvisorie durante le fasi di sollevamento a causa del vento trasversale, si è voluto analizzare il comportamento a regime durante il sollevamento.
A completamento di questa attività particolare, sono stati sviluppati dei modelli ad elementi finiti di dettaglio dei golfari di sollevamento dell'arco che tenessero conto della storia di applicazione dei carichi durante le fasi di sollevamento e stazionamento. Come in precedenti esperienze condivise con successo, anche in questa della prototipazione virtuale, delle analisi e verifiche strutturali di un'opera di assoluto rilievo qual è quella del Ponte di Scavalco della A1 e dell'Alta Velocità a Reggio Emilia, EnginSoft ha contribuito, con le competenze dei propri tecnici, alla realizzazione di un'idea, rapportandosi nella concretezza della progettazione con vincoli precisi imposti da normative specifiche nonché da Enti ispettivi specialisti. Si ritiene di poter affermare, quindi, non solo sul piano teorico, che, EnginSoft rimane elemento di convergenza di competenze professionali diverse, di una multidisciplinarietà e di una dimensione collettiva efficiente nell'approccio alle problematiche della simulazione virtuale finalizzata alla progettazione. EnginSoft, in sostanza, ha collaborato, ancora una volta, ad eliminare la distanza tra pensato e attuato, tra ideato e realizzato. Per ulteriori informazioni: |
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THE bridge STEPPING OVER the A1 Motorway and High Speed Line at Reggio Emilia
La linea ferroviaria ad Alta Velocità che, con i suoi 182 km tra Bologna e Milano, attraversa terre d'antica tradizione agricola e industriale, borghi, paesi, città unite dapprima dalla via Emilia e, dagli anni 50, dall'autostrada del Sole, prende via via forma per aggiungersi ai precedenti percorsi di collegamento territoriale ed economico-sociale nella ricerca di una più profonda aggregazione tra aree di Paese diverse per tradizioni e costumi, d'integrazione tra genti da sempre aperte a trasformazioni e a nuove culture. Da manufatto piatto di cantiere, la linea si è trasformata in grande opera di alta tecnologia ed elevata valenza architettonica e ingegneristica, pronta per l'attivazione dei tratti successivi a partire dalla fine del 2006.
I modelli di calcolo della struttura del ponte sono stati sviluppati impiegando estesamente elementi ‘plate’ sia per l'impalcato sia per l'arco e dettagliando adeguatamente, all'interno dei modelli globali ma anche in modelli locali dedicati, le zone di collegamento dell'arco all'impalcato (sezioni d'imposta), nonché le zone di ancoraggio degli stralli all'arco e all'impalcato.
Un secondo tema al quale sono state dedicate attenzioni pari a quelle riservate all'intero progetto e per il quale sono state effettuate indagini specifiche, ha riguardato le fasi di messa in opera dei conci dell'arco principale metallico (con autostrada aperta al traffico). Tali operazioni sono state idealmente suddivise nelle seguenti fasi principali:
A tal proposito, date le labilità trasversale e longitudinale del modello dell'arco, è stato utilizzato un solutore non-lineare in dinamico transitorio, sino ad ottenere la posizione trasversale a regime per l'arco (e i suoi conci) in condizioni di sollevamento in presenza di azioni da vento.