Processi di interazione del vento con le strutture

Abstract

L'interazione tra vento e struttura è strettamente legata alla forma dell'edificio. Le forze del vento sulle costruzioni dipendono dalla loro forma, così come i fenomeni di instabilità aeroelastica. I coefficienti che regolano questi fenomeni possono essere determinati tramite analisi numeriche CFD (Computational Fluid Dynamics) o, più comunemente, con l'uso della galleria del vento (WT). La letteratura, le norme e le linee guida forniscono i coefficienti di pressione e altri parametri per casi standard. Tuttavia, quando si studiano edifici con forme particolari o altezze significative che li rendono suscettibili alle azioni del vento, o quando si desidera approfondire lo studio di un caso specifico, è utile effettuare prove in galleria del vento sul modello dell'edificio in esame. La presente tesi studia l'interazione tra vento e struttura approfondendo due problematiche principali: 1. Sono stati studiati i coefficienti Cpe di un edificio alto ottenuti mediante prove in galleria del vento. Dopo aver effettuato le prove e raccolto i dati, sono state selezionate alcune misurazioni significative, le quali sono state discusse alla luce della letteratura esistente sull'argomento. 2. È stato analizzato il fenomeno del distacco dei vortici su un cilindro circolare, considerando diversi livelli di smorzamento. I risultati ottenuti permettono di elaborare curve di risposta utili per comprendere meglio questi fenomeni.

The interaction between wind and structure is closely related to the shape of the building. Wind forces on constructions depend on their shape, as do aeroelastic instability phenomena. The coefficients governing these phenomena can be determined through Computational Fluid Dynamics (CFD) numerical analysis or, more commonly, with the use of a wind tunnel (WT).

The literature, standards, and guidelines provide pressure coefficients and other parameters for standard cases. However, when studying buildings with particular shapes or significant heights that make them susceptible to wind actions, or when wishing to delve into the study of a specific case, it is useful to conduct wind tunnel tests on the model of the building in question.

This thesis studies the interaction between wind and structure by exploring two main issues:

The Cpe coefficients of a tall building obtained through wind tunnel tests have been studied. After conducting the tests and collecting the data, some significant measurements were selected, which were discussed in light of the existing literature on the subject.

The phenomenon of vortex shedding on a circular cylinder was analyzed, considering different damping levels.

The results obtained allow the development of response curves useful for better understanding these phenomena.