Parametri Risposta Globale

A seconda del tipo di analisi e/o dei parametri di input definiti nel Pre-Processore, in questo modulo possono essere forniti come output i risultati per al massimo sei diversi tipi di parametri di risposta globale: (i) spostamenti strutturali, (ii) forze e momenti agli appoggi, (iii) velocità/accelerazioni nodali, (iv) inerzia totale e forze di smorzamento, (v) curve isteretiche e (vi) controlli dei criteri prestazionali. A parte questi ultimi, tutti gli altri risultati sono definiti nel sistema di coordinate globale, come illustrato nella figura sottostante, dove si nota che le variabili rotazione/momento, definite rispetto ad un particolare asse, si riferiscono sempre alla rotazione/momento "intorno", e non "lungo" tale asse.

Tutti questi parametri sono brevemente descritti nel seguito:

Spostamenti strutturali
L'utente può ottenere gli spostamenti per un qualsiasi numero di nodi, rispetto ad uno dei sei gradi di libertà globali disponibili. Si precisa che nell'analisi dinamica è preferibile plottare gli spostamenti nodali relativi rispetto alla base, piuttosto che quelli assoluti. Infatti, a causa dell'esagerata e irrealistica deformazione come corpo rigido dei nodi di fondazione (scorretta doppia integrazione dell'accelerazione time-history), gli spostamenti assoluti forniscono scarse informazioni sulle reali caratteristiche di risposta strutturale, per cui di solito non vengono considerati nel post-processamento dell'analisi dinamica.

Forze e Momenti ai Supporti
Allo stesso modo delle deformazioni strutturali, possono essere richieste, per tutti i nodi vincolati, le forze e i momenti ai supporti in ogni direzione. La possibilità di fornire come output la forza/momento totale in una direzione specificata, piuttosto che i valori ai singoli appoggi, permette, ad esempio, il calcolo e la stampa dei valori del taglio totale alla base.

Nota: Evidentemente, la reazione del momento totale alla base non comprende gli effetti di ribaltamento, ma consiste semplicemente nella somma dei momenti ai vari appoggi della struttura.

Accelerazioni e Velocità Nodali
Nelle analisi dinamiche time-history, le accelerazioni e le velocità nodali di risposta possono essere ottenute esattamente allo stesso modo degli spostamenti nodali. Inoltre, è anche possibile ottenere come output le quantità relative, in contrapposizione a quelle assolute. Quest'ultima modalità viene solitamente adottata quando vengono selezionate le accelerazioni, mentre la prima è applicata alle velocità.

Inerzia Totale & Forze di Smorzamento
In questo contesto l'utente può ottenere i valori totali di inerzia e le forze di smorzamento viscoso mobilitate ad ogni passo delle analisi dinamiche time-history. Si osserva che le forze totali di smorzamento viscoso (che sono il prodotto, ad ogni passo dell'analisi, della matrice di smorzamento per il vettore velocità) possono essere calcolate come differenza tra le forze totali interne (che sono il prodotto, ad ogni passo dell'analisi, della matrice di rigidezza per il vettore spostamento) e le forze totali di inerzia (che sono il prodotto,ad ogni passo dell'analisi, della matrice di massa per il vettore accelerazione). È evidente che le forze totali interne siano uguali alle Forze e Momenti ai Supporti (di cui sopra) e che, quando non è definito uno smorzamento viscoso, le forze totali di inerzia siano uguali alle forze ai supporti.

Curve isteretiche
L'utente ha la possibilità di specificare un grado di libertà globale, traslazionale o rotazionale, da plottare in funzione del corrispondente taglio/momento totale alla base o fattore di carico (nell'analisi pushover). In analisi statica, tale grafico rappresenta la curva di capacità della struttura, mentre nell'analisi time-history rispecchia, di solito, la risposta isteretica del modello. Inoltre, è anche possibile visualizzare gli spostamenti relativi, cosa molto utile nel post-processamento dei risultati dell'analisi dinamica.

Nota: Le reazioni agli appoggi dovrebbero essere, in linea di principio, uguali alle forze interne degli elementi di base che sono collegati ai nodi di fondazione. In altre parole, ci si aspetta normalmente che i valori ottenuti in Forze e Momenti ai Supporti siano identici a quelli forniti in Sollecitazioni negli Elementi per gli elementi connessi alle fondazioni. Tuttavia, esistono alcuni fattori che possono effettivamente portare a differenze tra questi due parametri di risposta:
i) le sollecitazioni negli elementi sono riportate nel sistema di riferimento locale di ciascun elemento, mentre le reazioni alla base sono fornite nel sistema di coordinate globale. Quindi, nei casi in cui la struttura debba sostenere grandi spostamenti/rotazioni, si possono osservare differenze nei tagli degli elementi e nelle reazioni orizzontali alla base;
ii) nelle analisi dinamiche caratterizzate da uno smorzamento viscoso equivalente proporzionale alla rigidezza tangente, e solo in alcuni casi (in genere, mensole con carico assiale basso/nullo), può accadere di riscontrare differenze tra le sollecitazioni interne degli elementi e le reazioni alla base, a causa di risposte numeriche spurie (associate al fatto che lo smorzamento proporzionale alla rigidezza tangente si comporta in modo isteretico e quindi si può sviluppare uno smorzamento anche per velocità pari a zero);
iii) la presenza di offset.