Dal 7 al 12 giugno 2026 si svolge a Roma, presso la Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale dell’Università Sapienza, il 15th International Symposium on Continuum Models and Discrete Systems (CMDS15), uno dei principali appuntamenti internazionali dedicati alla modellazione numerica delle strutture e dei materiali.

Tra i contributi scientifici figura il lavoro “Nonlinear Transient Analysis of EBC-Strengthened Masonry Arches Using the Discrete Macro-Element Method”, che verrà presentato da Francesco Cannizzaro ed è stato sviluppato, insieme a lui, da Monia Spagna, Ilaria Fiore, Davide Rapicavoli, Ivo Caliò e Salvatore Caddemi del Dipartimento di Ingegneria Civile e Architettura dell’Università di Catania.

Il tema della ricerca

Le strutture ad arco costituiscono una parte significativa del patrimonio storico costruito e sono presenti in numerose opere civili, religiose e infrastrutturali. Sebbene il loro comportamento statico sia stato ampiamente studiato, l’analisi della risposta dinamica e sismica di archi rinforzati rappresenta ancora oggi una sfida complessa dal punto di vista della modellazione numerica.

L’impiego di compositi applicati esternamente (Externally Bonded Composites – EBC), come i rinforzi in FRP, è ormai una tecnica consolidata per migliorare le prestazioni meccaniche di queste strutture. Tuttavia, la simulazione del comportamento non lineare di archi rinforzati richiede generalmente modelli numerici molto dettagliati e onerosi dal punto di vista computazionale.

L’approccio DMEM e HiStrA A&V

Per affrontare questa problematica, la ricerca utilizza il Discrete Macro-Element Method (DMEM), una metodologia sviluppata per rappresentare in modo efficiente il comportamento non lineare delle strutture in muratura.

Le analisi sono state condotte mediante HiStrA A&V, il software basato sull’approccio macro-elemento discreto che consente di eseguire simulazioni avanzate mantenendo tempi di calcolo contenuti.

Lo studio prende in esame sia archi semplici sia archi contraffortati, valutando diverse configurazioni di rinforzo applicate all’intradosso e all’estradosso. Le strutture vengono sottoposte a simulazioni sismiche complete attraverso analisi transitorie non lineari, confrontando il comportamento delle configurazioni rinforzate e non rinforzate.

Risultati e prospettive

L’obiettivo principale del lavoro è verificare la capacità dell’approccio DMEM di rappresentare il comportamento dinamico di strutture curve rinforzate con EBC mantenendo un ridotto impegno computazionale.

I risultati ottenuti mostrano come il metodo sia in grado di fornire risposte qualitativamente confrontabili con quelle ottenute mediante strategie di modellazione più sofisticate, ma caratterizzate da costi computazionali molto superiori.

Il contributo fornisce inoltre ulteriori elementi di validazione dell’approccio modellistico e offre interessanti indicazioni sull’efficacia delle diverse configurazioni di rinforzo considerate.

La partecipazione al CMDS15 conferma il crescente interesse della comunità scientifica internazionale verso gli strumenti di modellazione avanzata basati sul Metodo agli Elementi Macro-Discreti e il loro impiego nell’analisi e nella conservazione del patrimonio storico in muratura.