Pseudo-dynamic tests on reinforced concrete bridge piers repaired and/or retrofitted by means of techniques based on innovative materials

Abstract

In questa tesi sono presentati i risultati sperimentali di una campagna di prove su ponti in cemento armato con l’obiettivo di valutare l’efficacia di materiali innovativi (resine epossidiche, barre in acciaio inox, calcestruzzo autocompattante (SCC) e fasciature in fibre di carbonio(CFRP)) per la riparazione e il rinforzo di pile da ponte severamente danneggiate durante precedenti prove pseudodinamiche. I provini fisicamente testati nel laboratorio sono rappresentativi di pile alte e basse in cemento armato con sezione circolare progettate secondo l’Eurocodice 8 e secondo la Normativa Sismica Italiana precedente al 1986. Nella tesi è descritta la messa a punto di un sistema di prova per prove pseudodinamiche e del relativo software. La risposta sismica di due ponti è stata studiata sperimentalmente. Una pila in scala 1:6 è provata in laboratorio mentre il resto della struttura è simulato numericamente. Le prove pseudo dinamiche sono state seguite da prove cicliche per portare a rottura i provini. Per questo scopo viene fornita la descrizione delle tecniche di riparazione e rinforzo delle pile così come la descrizione del sistema di prova per poi infine comparare il comportamento sismico e il danneggiamento delle pile originali con quello delle pile riparate e rinforzate.

In this thesis the experimental results of a campaign of tests on r.c. bridges are presented with the aim of assessing the effectiveness of innovative materials (epoxy adhesive, stainless steel rebars, self compacting concrete and CFRP wrapping) in repairing and reinforcing of severely damaged piers during previous pseudo-dynamics tests. The specimens physically tested in the lab, are representative of tall and squat circular r.c. piers designed according to Eurocode 8 and Italian Code before 1986. In the thesis the pseudodynamic apparatus as well as the relative computer software has been developed and set up. Experimental seismic responses of two bridges are obtained. A representative pier scaled 1:6 is physically tested in the lab while the rest of the structure is simulated numerically. The tests carried out are of pseudodynamic type as well as cyclic. To this end the description of the retrofitting of the piers as well as the description of test equipment is given and finally a comparison between the seismic behaviour of the original and the retrofitted piers are shown in terms of seismic response and final structural damage.