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ASPEN 2000 è un programma per l'analisi di stabilità di pendii. Opera secondo i metodi classici dell’equilibrio limite, ed è aggiornato secondo le disposizioni delle Norme Tecniche per Costruzioni Ntc 2018. Consente una definizione accurata del profilo campagna, della stratigrafia interna e del regime idrostatico prodotto da falde freatiche o in pressione. Sbancamenti, rinterri e bacini idrici superficiali, possono essere inseriti o rimossi dalla modellazione in maniera semplice, così come pure i carichi distribuiti e gli interventi strutturali di consolidamento, quali i muri, le paratie, le geogriglie e i tiranti. In questo modo si creano agevolmente configurazioni variate del pendio, corrispondenti a diverse situazioni in situ o a vari scenari di intervento.
L’utente può inoltre definire superfici di scorrimento generiche o circolari, assegnandole singolarmente o per maglia di centri ed effettuarne l’analisi simultanea. Se desidera uno screening di maggiore accuratezza, può attivare l’analisi a ricerca automatica che, partendo da una superficie di scorrimento iniziale, ricerca configurazioni di equilibrio a sicurezza minore fino al raggiungimento del minimo locale, seguendo graficamente l’evoluzione del processo di ricerca.
I risultati sono immediatamente disponibili a video in forma tabellare o grafica e la sessione si può concludere con l’impaginazione e il preview della relazione e dei disegni.

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Aspen - Analisi di stabilità e consolidamento di pendii con interventi di rinforzo

APROFONDIMENTI
La nuova versione Aspen 6.0 consente la modellazione e l'analisi di stabilità di pendii naturali o artificiali secondo le ultime Norme Tecniche per le Costruzioni italiane (Ntc18) e secondo gli EuroCodici, ampliando l'area di applicabilità del programma su scala internazionale.
Il programma permette di tener conto della stratigrafia dei terreni, della presenza della falda, dell'azione di carichi applicati e dell'effetto stabilizzante di opere di consolidamento, quali possono essere muri, paratie, tiranti e geogriglie. Inoltre, consente di inserire e di considerare nel modello gli effetti di sbancamenti, rinterri e di bacini idrici.

SISTEMI NORMATIVI DISPONIBILI
Il programma prevede adesso due nuove opzioni per la norma tecnica di calcolo: le Ntc18 italiane e gli EuroCodici, che si aggiungono alle altre due opzioni già presenti: Ntc96 e Ntc08.
In questo modo l'utente ha a disposizione un ventaglio completo di possibilità che gli consentirà di operare nei più vari contesti di utilizzo, per nuovi interventi progettuali o per consulenze peritali secondo normative precedenti.

CARATTERISTICHE DI ANALISI
L’analisi è eseguita con il metodo dell’equilibrio limite, secondo le formulazioni date da MorgensternPrice, Bell, Jambu, Bishop, Fellenius, implementate in forma particolarmente ottimizzata. Il pendio è analizzato sotto l’azione dei pesi propri, dei carichi assegnati, della spinta idrostatica sulla frattura di distacco e dell’accelerazione sismica orizzontale e verticale, definite queste ultime in base al sistema normativo adottato. L’azione sismica orizzontale è applicata in direzione dello scorrimento, mentre per quella verticale si considerano entrambi i versi, corrispondenti all’incremento e al decremento dei pesi agenti, e valutando i coefficienti di sicurezza per entrambi i casi.

CONTRIBUTO ALLA STABILITA' OFFERTO DAGLI INTERVENTI
Il contributo alla stabilità offerto dagli interventi varia in funzione della loro tipologia, ma in linea generale dipende sia delle caratteristiche meccaniche dell’intervento, sia della situazione geotecnica locale. Per i tiranti e le geogriglie, ad esempio, si considerano gli effetti dovuti all’incompleto sviluppo dell’ancoraggio.
Per i muri e le paratie si valuta la spinta stabilizzante massima, compatibile con diversi possibili meccanismi di crisi, come lo scorrimento o il ribaltamento dell’opera, la rottura del fronte spingente o del terreno compreso fra pali distanziati, la crisi strutturale dell’opera stessa.
Una volta eseguita l’analisi è possibile conoscere il contributo offerto dall’intervento, sia con una interrogazione immediata da mouse, sia nel report di stampa.

L'ambiente multifinestre del programma Aspen

La definizione del modello
L'interfaccia grafica di Aspen è stata pensata per facilitare al massimo le operazioni e per consentire la definizione del modello in tempi brevi, attraverso semplici comandi grafici o anche utilizzando griglie sincronizzate col resto dell'ambiente di lavoro.
L'input può avvenire per via grafica su sfondo Dxf importato e consente una definizione accurata del profilo campagna, della stratigrafia interna e del regime idrostatico prodotto da falde freatiche o in pressione. Sul pendio, inoltre, possono essere definiti sbancamenti, rinterri, bacini idrici, carichi distribuiti e varie opere strutturali di consolidamento, quali muri, paratie, geogriglie e tiranti. Tutti questi interventi sono attivabili e disattivabili semplicemente con un click del mouse, in maniera da creare agevolmente tutti gli scenari di calcolo che si ritengono significativi.

L'analisi di stabilità
Per l'analisi sono disponibili le formulazioni date da Morgenstern-Price, Bell, Jambu, Bishop, Fellenius, implementate nel programma in forma particolarmente ottimizzata, per migliorarne il processo di convergenza e ampliarne il campo di applicabilità. Il pendio è analizzato sotto l’azione dei pesi propri, dei carichi assegnati, della spinta idrostatica sulla frattura di distacco e dell’accelerazione sismica orizzontale e verticale, quest'ultima considerata in entrambi i versi per tener conto sia dell'incremento che del decremento dei pesi.
L’utente può inoltre definire superfici di scorrimento generiche o circolari, assegnandole singolarmente o per maglia di centri ed effettuarne l’analisi simultanea.

Definizione di superfici di scivolamento circolari per maglia di centri

E' anche possibile attivare l’analisi a ricerca automatica, che è una caratteristica esclusiva del programma. Questa funzione è basata su una strategia iterativa che parte da una superficie d’innesco iniziale e ne modifica gradualmente la forma, ricercando in automatico le configurazioni aventi fattore di sicurezza minore, fino a pervenire ad una soluzione di minimo. L'intero processo evolutivo può essere monitorato a video, rendendo evidenti gli effetti dovuti alle discontinuità stratigrafiche, alla presenza dei carichi e al contributo delle opere di consolidamento.

Configurazione di partenza dell'analisi a ricerca automatica

Configurazione finale dell'analisi a ricerca automatica

In particolare, il contributo alla stabilità offerto dagli interventi varia in funzione della loro tipologia e in generale tiene conto dei possibili meccanismi di crisi che possono riguardare l'opera, sia di tipo strutturale (tranciamento), sia di tipo geotecnico (scorrimento, ribaltamento, rottura del fronte spingente). Grazie alle notevoli prestazioni di calcolo, il programma può essere usato efficacemente anche per il progetto di massima degli interventi di consolidamento, in termini di dimensionamento e posizionamento sul pendio.

Facilità di interpretazione dei risultati
Il modello e i risultati di analisi possono essere agevolmente controllati in viste 2D molto dettagliate e ricche di funzioni interattive. Oltre alla vista Editing, che contiene le funzioni grafiche per la definizione del pendio, la vista Modello permette di esaminare la sezione del pendio dopo la costruzione del modello, quindi con i profili modificati dagli sbancamenti e dai rinterri e con i soli interventi effettivamente applicati. Informazioni di maggiore dettaglio sul modello di calcolo sono ottenibili dalla vista Strisce, che riporta la discretizzazione del pendio per una definita superficie di scivolamento e permette di esaminare i dettagli delle forze di interstriscia e i diagrammi delle tensioni mobilitate sulla superficie di scivolamento. Infine, la vista di ricerca automatica consente di avviare e seguire graficamente l'evoluzione dell'analisi automatica.


La vista Editing


La vista Modello


La vista Strisce


La vista della Ricerca automatica

In generale, in tutte queste viste è possibile cliccare un elemento col mouse per sincronizzare su di esso tutte le finestre aperte, oppure per ottenere informazioni popup specifiche, come contributi di stabilità, forze agenti o tensioni mobilitate.

Interrogazione col mouse per ottenere Informazioni sui contributi di stabilità: caso per una paratia continua
e per una paratia di pali distanziati

TABULATI DI CALCOLO ED ELEBORATI GRAFICI
Il programma produce l'impaginazione, la stampa o l'esportazione della relazione di calcolo e dei disegni. In particolare sono previste opzioni di composizione e funzioni di anteprima molto versatili, che consentono l'esportazione Rtf/Pdf dei testi e l'esportazione Dxf /Pdf delle tavole dei disegni, impaginate nel formato di foglio selezionato.


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