Carmelo Majorana, carmelo.maiorana@unipd.it, tel: 0498275600
Valentina Salomoni, valentina.salomoni@unipd.it, tel: 0498275590
Gianluca Mazzucco, gianluca.mazzucco@unipd.it, tel: 0498275565
Giovanna Xotta, giovanna.xotta@unipd.it, tel: 0498275592
Beatrice Pomaro, beatrice.pomaro@unipd.it, tel: 0498275592
Nico De Marchi, nico.demarchi@dicea.unipd.it, tel: 0498275605

Tematiche di ricerca:

Il gruppo di ricerca di Scienza delle Costruzioni si occupa della modellazione matematico-numerica di geomateriali (calcestruzzi, terreni…) a diversi livelli di scala (macro/meso) e di approssimazione (piccole/grandi deformazioni, risposta lineare/non lineare), e dell’analisi di elementi e strutture soggette a carichi di diversa tipologia (breve/lunga durata) e natura (statica, dinamica o termica). Obiettivo primario è la realizzazione e lo studio di strutture “virtuali” che rappresentino quanto più fedelmente possibile quelle reali.

Studio del comportamento meccanico di materiali a base cementizia alla meso-scala
Sviluppo di modelli solidi e leggi costitutive alla mesoscala, distinguendo nel materiale composito il ruolo degli aggregati grossolani, della pasta di cemento e della zona di interfaccia (ITZ), al fine di cogliere l’effetto di confinamento dato dalle inclusioni sulla matrice circostante e riprodurre così in modo realistico il complesso comportamento meccanico del materiale fino a rottura.
Modelli solidi aderenti alla realtà sono ottenuti tramite opportune tecniche di rilevamento avanzate quali laser scanner e tomografia industriale computerizzata oppure, nel caso in cui non si ricerchi un esatto posizionamento degli aggregati, tramite opportuni algoritmi di randomizzazione.
Sviluppo e implementazione di un modello costitutivo di tipo elasto-plasto-danneggiato per la pasta di cemento che combina una legge di plasticità non associata a 3 invarianti con la teoria scalare isotropa del danno, ai fini di descrivere i processi irreversibili che avvengono a rottura. Il modello scalare di danno isotropo è implementato secondo una formulazione non-locale e secondo un accoppiamento “debole” con la plasticità.

Studio dell’effetto delle radiazioni nucleari e del calore indotto su calcestruzzi non armati
Definizione di un robusto modello numerico per calcestruzzi interessati da prolungata radiazione nucleare, considerando all'interno di una formulazione igro-termo-meccanica alla mesoscala un comportamento visco-elasto-danneggiato del materiale.
Un approccio multi-fisico multi-scala risulta fondamentale per le seguenti ragioni: i) la natura degli aggregati guida la risposta meccanica del composito quando irraggiato ii) le proprietà schermanti del calcestruzzo biologico sono strettamente correlate al contenuto d'acqua; lo studio dell'evoluzione dell'umidità, contestualmente agli aspetti termomeccanici, diventa quindi di fondamentale importanza per valutare non solo la durabilità strutturale del calcestruzzo ma anche le sue capacità schermanti nel tempo.

Studio del fenomeno di termo-osmosi in terreni saturi
Sviluppo di un modello igro-termo-meccanico tridimensionale in deformazioni finite per terreni saturi, la cui legge di diffusività viene opportunamente modificata al fine di indagare il processo di termo-osmosi che consiste nell’effetto del gradiente termico sul flusso della fase fluida. Tale fenomeno diventa significativo in terreni con conducibilità idraulica molto bassa quali le argille, in presenza di elevati gradienti termici.

Studio della risposta dinamica di mezzi porosi multifase anisotropi
Sviluppo di opportuni modelli numerici in grado di simulare la risposta dinamica di mezzi porosi multifase soggetti a carichi impulsivi da impatto o da terremoti. Nello specifico, si vuole analizzare il modo in cui le onde sismiche si propagano all’interno di terreni e rocce sature nel caso in cui il comportamento del materiale sia anisotropo e non-lineare.

Parole chiave: modellazione numerica, geomateriali, modelli igro-termo-meccanici, approccio alla mesoscala