Papers by Giuseppe Stagnitto
CRC Press eBooks, Jun 27, 2023
The near collapse-deformed configuration of a structure can be evaluated directly through mathema... more The near collapse-deformed configuration of a structure can be evaluated directly through mathematical programming, without the classical nonlinear incremental analysis. In this work, with the assumption of no elastic returns of the material, the theoretical deformed shaped at collapse of masonry bridges is directly defined using a variational principle, in the simplifying assumption of perfect elastoplastic behavior. The proposed approach is an extension of the well-known paper of Heyman. In the Heyman work, the final configuration of the structure that respect the restrain conditions is due to two contributions: the contribution of the elastic deformations of the structure portions between plastic-hinges and the contribution of the rotations concentrated in the plastic-hinge sections. In this work, the final configuration of the masonry bridges is evaluated considering the elastoplastic deformation of the structure obtained by the integration of the curvature that tends to infinity in the plastichinges sections and the rotations concentrate in the plastic-hinge sections
CRC Press eBooks, Jun 27, 2023
Lecture Notes in Civil Engineering, 2021
Studies in History of Mathematics Dedicated to A.P. Youschkevitch, 2002
IABSE Symposium, Guimarães 2019: Towards a Resilient Built Environment Risk and Asset Management, 2019
The structural safety of a masonry arch bridge is usually assessed using the so-called kinematic ... more The structural safety of a masonry arch bridge is usually assessed using the so-called kinematic approach. In this paper it is proved that the adoption of the dual static method can be more convenient, since a recent theorem (theMinimum Equilibrated Compressiontheorem) makes its application straightforward for any kind of arch. Computations are checked via the kinematic method by locating the plastic hinges (as many as needed to form a collapse mechanism) in the sections with maximum compression stress. Thanks to theConsecutive Plastic Hingestheorem, the kinematic multiplier may be then evaluated, using familiar moments of forces, without computing the virtual displacements due to the vertical and horizontal loads acting on the arch.
Structural Integrity, 2019
In the Kinematic Method applied to arch-type structures, Heyman computed the virtual work of the ... more In the Kinematic Method applied to arch-type structures, Heyman computed the virtual work of the external applied forces using “any system of bending moments” balancing the forces themselves [1]. Similarly, the Consecutive Plastic Hinges theorem [2] considers “any thrust line”, balancing the forces themselves, in order to obtain the virtual work through the moments of the forces applied to an arch with respect to the plastic hinges, without computing the virtual displacements. If the thrust line runs through three of the four hinges of the arch, the virtual work of all the vertical and horizontal forces applied to the arch can be written as a simple single product. In many load cases, such an approach makes easier and much more user-friendly the estimate of the load multiplier, that is needed when analyzing an existing bridge and designing its retrofitting. The paper shows how the automatic construction of thrust lines allows to calculate not only the static multiplier (as is usually done) but also the kinematic multiplier of multi-span bridges, thus detecting the range that includes the collapse multiplier for the given model. This approach is applied to a real case in order to show how this computational tool may be of great help for retrofitting a masonry arch bridge.
Le normative italiana e internazionale adottano, per il progetto allo stato limite ultimo degli e... more Le normative italiana e internazionale adottano, per il progetto allo stato limite ultimo degli elementi soggetti ad azioni taglianti, la teoria del traliccio ad inclinazione variabile dei puntoni compressi. Questa teoria, permettendo di individuare la situazione di collasso simultaneo del calcestruzzo compresso e dell’armatura tesa, da modo di evitare le modalita di collasso fragile, pericolose soprattutto nelle strutture cui e richiesta un’adeguata resistenza antisismica. Il metodo dell’armatura equivalente, esaurientemente spiegato in questo articolo, fornisce un modello geometrico e meccanico che aiuta il progettista nell’utilizzo della teoria del traliccio variabile, anche nel caso piu complesso di armatura trasversale inclinata, perche, con semplici costruzioni grafiche, lo mette in grado di padroneggiare tutte le variabili che governano il problema. Nell’articolo sono fornite formule “unificate” facilmente implementabili su foglio elettronico utili ai fini di controllo. Una v...
Solid Mechanics and Its Applications, 1991
Lecture Notes in Computer Science, 1998
Sommario Le normative italiana e internazionale adottano, per il progetto allo stato limite ultim... more Sommario Le normative italiana e internazionale adottano, per il progetto allo stato limite ultimo degli elementi sog-getti ad azioni taglianti, la teoria del traliccio ad inclinazione variabile dei puntoni compressi. Questa teoria, permettendo di individuare la situazione di collasso simultaneo del calcestruzzo compresso e dell'armatura tesa, dà modo di evitare le modalità di collasso fragile, pericolose soprattutto nelle strutture cui è richiesta un'adeguata resistenza antisismica. Il metodo dell'armatura equivalente, esaurientemente spiegato in questo articolo, fornisce un modello geometrico e meccanico che aiuta il progettista nell'utilizzo della teoria del traliccio variabile, anche nel caso più complesso di armatura trasversale inclinata, perché, con semplici costruzioni grafiche, lo mette in grado di padroneggiare tutte le variabili che governano il problema. Nell'articolo sono fornite formule " unificate " facilmente implementabili su foglio elettronico utili ai fini di controllo. Una volta afferrato il segreto del metodo, un disegno, anche eseguito manualmente, permette agevolmente di stimare il taglio resistente offerto dalla sezione nei problemi di verifica, oppure l'armatura trasversale necessaria nei problemi di progetto; qualora si voglia ricorrere al disegno computerizzato, i risultati hanno la stessa precisione del calcolo eseguito con formule analitiche, ovvero con appositi pro-grammi di calcolo. Anche nell'affrontare i casi complessi, come la verifica del taglio resistente in elementi dotati di armature trasversali con diverse inclinazioni, il metodo dell'armatura equivalente è strumento utile d'indagine: con sole semplici operazioni grafiche riottiene gli stessi diagrammi di un utilissimo studio che risolve numerica-mente il problema con tecniche di programmazione non lineare (Colajanni et al., 2011). Parole chiave: Traliccio ad inclinazione variabile, metodo dell'armatura equivalente, armatura trasversale inclinata. Abstract The Italian and International codes adopt the theory of the variable-angle truss model for the shear design at the ultimate limit state of reinforced concrete elements, which simultaneously evaluates the level of compression of the concrete struts and of the tension in the steel, so brittle failure mechanisms can be controlled and avoided. The equivalent reinforcement method described in this article provides a mechanical and graphical procedure that permits to control all the variables that govern the problem of the variable-angle truss model, even in the case of inclined reinforcement, providing normalized equations which are easily implementable in an electronic sheet. A freehand drawing permits to estimate the shear strength level or the necessary amount of transversal steel reinforcement, whilst a simple CAD drawing has the same precision of the analytical procedure. The method has been validated through several comparisons; in this article the comparisons with a significant work of Colajanni et al. (2011), resolved through non-linear analyses, is proposed.
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