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Giornata di studioMONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTIStato dell’arte e prospettive14 febbraio 2019Roma, Sala Conferenze ENEABRIDGES: MONUMENT TO PROGRESSPaolo Clemente, PhDStructural Engineer, Research Director
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019INTRODUCTION“Building a bridge is a waragainst the forces of nature”“When you build a bridge,you build something for all time”“Bridges are a monument to progress”(Joseph Strauss)The history of bridges is the history ofhumankind2PAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019STONE ARCH BRIDGESA terrific progress in the construction of bridges was due to themost important invention in the history of constructions:the archThe arch made use of no-tension materials possible, such asmasonry,Masonry arches were the most used structural type in bridge designand construction up to few decades agoPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019RAINBOW BRIDGE, SOUTH-UTAHThe Rainbow Bridge over the Bridge Creek in the Navaho Reserve in theSouth-Utah is a natural arch, discovered in 1909 and declared NationalMonument in 1910. It has a height of 94 m, a span of 85 m and a thicknessat crown of 13 m.Paolo ClementePAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS4
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019PONTES ET PONTIFICESThe construction of the bridges was a religious artThe college of pontiffs presided over the construction of bridgesStone, bricks, pozzolanaSemicircular arches Short spansPonte Leproso on the Appia Road,crossing the Sabato River in BeneventoPaolo ClementePAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS5
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019CHINESE BRIDGESChanghung Bridge, 1961over the Nanpan River, in Yunnan,L 112.5 mChiuhsikou Bridge, 1972at Fengtu, in Szechuan,L 116 mDan River Bridge, 2000on the expressway from Jicheng, in Shanxi,to Jiaozuo, in He’anL 146 m, 82 m heightPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019GOLDEN HORN BRIDGE, LEONARDOPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019GAUTIER, 1714: FIRST TREATISE ON BRIDGESHenri Gautier : wrote the first treatise onbridges in 1714 suggested some rules forthe design of arches underlined the importanceof the thrust but did not give anyindications on how tocalculate itPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019LIMIT ANALYSIS / ELASTIC ANALYSISClaude Antoine Couplet (1730) andLa Hire (1731)theoretical analyses and experimental tests to determinethe state of the arch at collapse: he thrust line and of thecollapse mechanisms.Poleni (1748)interpretation of the cracks developed in theMichelangelo’s dome of San Pietro in Rome, which dividedthe dome into separated tapering arches.Charles A. Coulomb (1773) and L.Mascheroni (1785)at the end of the eighteenth century the static of amasonry arch was known.Emilian Marie Gauthey (1814) andLamé and Clapeyron (1823)In the nineteenth century the attention was focused onpractical aspects.L.C. Boistard (1800)tests on model voussoir arch bridgesClaude-Louis Navier (1826)the line of thrust should be within the middle third of thedepth to prevent tension and to avoid the formation ofcracksE. Méry (1840):the line of thrust should be contained in the middle-thirdand passes through its upper limit at crown and its lowerlimit at the other two collapse joints, which are next to thespringingsRankine (1862), Hagen and Winkler(1879)search of the line of thrust minimising the sum of squaredof the distances from the line of pressure to the centre lineC.A. Castigliano (1879)developed the method of minimum strain energy todetermine the actual line of thrustPonte Mosca over the Dora Riparia River in Turin1827, span 55 m, sag 5.5 mPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019LIMIT ANALYSISHeyman (1966): arch composed of stone voussoirs laid dry without mortar Sliding failure cannot occur Stone has no tensile strength Compression strength is infiniteClemente, Occhiuzzi & Raithel (1995): Limit behaviour of stone arch bridgesClemente & Saitta (2016): Finite compression strengthPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019ARCH BRIDGESGarabit Viaduct over the Truyère river1884, L 165 mH 120 mDesign: Gustave EiffelSydney Harbour Bridge, 1932L 503 m, f 107 mPonte Risorgimento over the Tevere river1911, L 100 m, f 10 mF. Hennebique techniqueSalgina Bridge, at Schiers1930, L 90 mDesign: Robert MaillartPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019WANXIAN BRIDGEWanxian Bridge, 1997over the Yangtze RiverL 420 m, f 85 mPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019CHAOTIANMEN BRIDGEChaotianmen Bridge, Chongqing , 2009L 552 mThe longest arch bridge in the worldPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019POLCEVERA BRIDGE PROPOSALDesign: Santiago CalatravaPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019SUSPENSION BRIDGESPonte Real Ferdinando, 1832Minturno, over the Garigliano riverL 80.40 mFirst chain suspension bridge in ItalyDestroid during the second world war (1943)Restored in 1998Similar bridge:Ponte Maria Cristina di Savoia, 1835on Calore river, near Solopaca,Opened by Ferdinando II delle Due SiciliePAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019BROOKLIN BRIDGENew York, 1883L 486 mPylons in masonryPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019GEORGE WASHINGTON BRIDGENew York, 1932L 1067 mPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019GOLDEN GATE BRIDGESan Francisco, 1937L 1280 mPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019VERRAZZANO BRIDGENew York,1964between Brooklyn and Staten IslandL 1298 mthe longest bridge in USAPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019HUMBER BRIDGEHumbershire, 1981L 1410 mPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019GREAT BELT LINK EAST BRIDGEDenmark, 1996L 1624 mthe longest bridge in EuropePAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019AKASHI KAIKYO BRIDGEKobe, 1998L 1991 mThe longest span in the worldPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019TACOMA NARROWS BRIDGETacoma, 1940L 853 mPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019BOGAZICI KÖPRÜSÜIstanbul, 19731074 mPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019LIMIT SPAN OF SUSPENSION BRIDGESp2 b 2 wp1 b1 ww w p gA c peq p1 p2 1 4 c12 k f l cos m b w p peq gAc988 k s g 1 b 250030003500l (m)01234bPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS567(Clemente, Nicolosi & Raithel, 2000)
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019TECTONIC SHIFTS IN SUSPENSION BRIDGESMarine terracesNotches(Antonioli et al, 2003;Clemente, 2004)PAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019LIMIT SPAN OF CABLE-STAYED BRIDGESw g c Ac l 0 2000E*/E 0.95tan 0.4P 1 MN0.91500s (MPa)0.85 0.80.751.00.7tan 0.4P 1 MN1000E*/E0.650.6 0.5500 000.000.05f/ 0.1PAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS0.05f/ 0.1(Clemente, 1998)
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019CABLE-STAYED BRIDGESStrömsund Bridge, 1956bringing road E45 over Ströms vattudal, in Strömsund, Jämtland, SwedenL 182 mConstructed by Franz Dischingerthe world's longest cable-stayed bridge at that timeTheodor Heuss Bridge, 1953-1957Also known as the Nordbrücke (North bridge), over the Rhine River in DüsseldorfL 260 m, side spans 108 mIt was the first cable-stayed bridge built in GermanyFan or harp ?PAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019GENERAL RAFAEL URDANETA BRIDGEOn the Maracaibo lake, Venezuela,Reinforced and prestressed concreteopened on 24 August 1962L 235 mTower 92 mMichel Virlogeux: “the Lake Maracaibo Bridge deserves to be part of the series ofthe most famous bridges over the world, with the Golden Gate Bridge, the bridgeover the Firth of Forth, the Brooklyn Bridge, and the Garabit Viaduct”.PAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019STIFFENING GIRDER / RETICULAR BEHAVIOURWadi al-Kuf Bridge, crosses the Kouf Valley, Libya, 1965- 1972R. MorandiL 282 m, H 160mRande Bridge near Vigo, Spain, 1978-1981F. De Miranda, A. PassaroL 401 m, Pylons 148 mItalian bridge schools competingPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019GIRDER STIFFNESS – ANCHOR CABLE1000Kx 0.001Si (t)l 500MC0Kx 0.003800Kx 0.03Kx 1Kx 600Forces in the cables400EI xWs h 2Ws w s w s200 E t*0El 2l r 1 a 1 4 l2 n4 h cos 02r E g ls n E ti* 1 a Esen i016111621z 26-200Redundancy ? Anchor cables: Equilibrium at the top of the pylons Range of variability of the forces DeformabilityPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESSD’Apuzzo & Clemente 1983, 1990
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019CABLE-STAYED BRIDGESAlex Fraser Bridge (also Annacis Bridge)1986, Main span 465 m, Towers 154 mCable-stayed bridge over the Fraser River, that connects Richmond and NewWestminster with North Delta in Greater Vancouver, British Columbia.It was the longest cable-stayed bridge in the world when it opened onSeptember 22, 1986 It is the second-longest in North America (after ArthurRavenel Jr. Bridge, 2005)Skarnsund BridgeConcrete cable-stayed bridge that crosses the Skarnsundet strait, Norway.1991, Main span 530 m, Pylons 152 m(the longest of its type in the world for two years)In 2007, it was listed as a cultural heritageYangpu Bridge in Shanghai, China1993, Main span 602 m, Pylons 223 mWidth 30.35 mAs of 2006, it carries more than 100,000 vehicles per dayPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019PONT DE NORMANDIENormandy Bridge, 1995over the river Seine, northern FranceL 856 mAt that time it was the longest cablestayed bridge in the worldPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019TATARA BRIDGETatara Bridge, 1999L 890 mIt is part of the Nishiseto ExpresswayThe expressway is a series of roads and bridges that is one of thethree routes of the Honshū-Shikoku Bridge ProjectPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019SUTONG YANGTZE RIVER BRIDGESutong Yangtze River Bridge, 2008L 1088 mCable-stayed bridge with the longest main span in the world up to 2012The bridge received the 2010 Outstanding Civil Engineering Achievementaward (OCEA) from ASCEPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019RUSSKY BRIDGERussky Bridge, 2012Vladivostok, RussiaL 1104 m, Cable length 580 mil ponte strallato più lungo al mondoThe bridge connects the Russky Island and the Muravyov-Amursky Peninsulala progettazione ha dovuto tener conto delle severe condizioni climatiche, contemperature che variano da 31 a 37 C e formazione di ghiaccio di notevolespessore, velocità del vento che arriva fino a 36 m/s e onde di 6 m; l’impalcato èlargo 29.5 m e contiene due corsie per ciascun senso di marcia.PAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019MILLAU VIADUCT, 2004It spans the valley of the Tarn near Millau in southern FranceL 342 mStructural design: Michel VirlogeuxIt is the tallest bridge in the world (structural height of 343 m)PAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019GARIGLIANO CABLE-STAYED BRIDGEGarigliano river separates Lazio Region from Campania RegionDesign: M. MelePAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019SENSOR LAYOUTSPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019FINITE ELEMENT MODELCable A(cm2)E (MPa)G (Mpa)67.520000077000C to H 82.52000007700020000077000A, BI70.5Lumped massesm 181 kNs2/mMz 7500 )30.0E(MPa) 42200TowerA(cm2)Iz(m4)Ix(m4)E(MPa)G(Mpa)0 y 10.8523.66 178.411.68360001560010.85 y 15.8510.8016.75.602000007700015.85 y 25.850.751.000.8020000077000y 25.850.810.833 0.67720000077000G(MPa) 17400PAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019GARIGLIANO: FREQUENCIES AND DAMPINGFreq.Experimentalfreq. (Hz)F.E.M. freq.(Hz)Damping(%)F.E.M. withoutcables lemente P., Marulo S., Lecce L., Bifulco A., 1998)PAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019STATIC TESTPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019INDIANO CABLE-STAYED BRIDGE, FLORENCEover the Arno River in Florencecompleted and opened to the traffic in 1977The main span is 189.1 mDesign: F. De MirandaPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019THE GIRDERIn the central portion of the girder (zone M), whose length is 128.1 m, twoboxes spaced of 6.0 m compose the cross-section. They are linked one toanother, at the upper and lower levels, by means of truss structures. As aresult, the beam is characterized by large torsional stiffness. The boxeshave a width of 4.0 m and a height variable from 2.6 m to 1.6 m.Cantilever beams start from the boxes tosupport the external portion of the road. In thezones near the ends (zones L and R) the crosssection becomes a three boxes cross-section.PAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019EXPERIMENTAL ANALYSIS: SENSOR LAYOUTSeismometers were temporarilyinstalled in different locations in11 different configurationsPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019FINITE ELEMENT MODEL4321zyxA finite element model of the bridge was istics of the bridge from the structuraldesign drawingsPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019NUMERICAL FREQUENCIES AND MODESModenumberNumericalfrequencies(Hz)Dominant displacementsExperimentalfrequencies(Hz)10.61Deck Vertical0.6120.64Deck Longitudinal0.8130.77Deck Transverse0.8741.12Deck Torsion & Tower Trans.1.0451.13Deck Torsion & Tower Trans1.1561.37Tower Longitudinal1.4171.62Deck Vertical1.6182.41Deck Longitudinal2.2593.09Deck Transverse2.61(Clemente P., Celebi M., Bongiovanni G., Rinaldis D., 2004)PAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019STATIC AND DYNAMIC lysis(live loads)Deck maximum vertical displacementuz (m)0.1000.469Deck maximum longitudinal oscillationux (m)0.0400.006Beam maximum transversal displ.uy (m)0.0900.048Tower maximum transversal displ.uty (m)0.0740.026Tower longitudinal displacementutx (m)0.0250.100Beam maximum bending momentMy (MNm)112246Beam maximum bending momentMz (MNm)1292657Maximum force in the anchor stay(for each rope)So (MN)6.124.4Maximum force in the longest staySm (MN)5.919.9Maximum axial force in the towerNp (MN)40.4158PAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019PEDESTRIAN BRIDGE AT FORCHHEIM(Clemente P., Ricciardi G., Saitta F., 2008)PAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019MUSIC BRIDGE, ROMEPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019BRIDGE OVER THE PO RIVER, A21 HIGHWAY3rd Slab1st SlabCourtesyM. CaponeroPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019PROPOSALS FOR THE FUTURETISMAD Project (2008) – ENEA, POLITO et al According to estimates, the cost for the infrastructures maintenance forthe next 20 years will be about 11 billion per year It is estimated that about 30% of bridges show structural problems,which could result in collapses. Scouring and material degradation arethe most common causes of collapse The incidence of maintenance costs is getting more and more importantthan the cost of construction of new infrastructures. There is a clear andurgent need for a reduction of the costs of maintenance Knowledge of all the existing bridges Experimental analyses and evaluation of their structural health status Static and dynamic monitoring Preventive maintenance on request based on monitoring, in which thehealth status of the bridge and its component is continuously controlledand the intervention is made on the basis of the effective level of damagePAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019CONCLUSIONSIncrease of dimensions of the ships volume of marine trafficClearance for shippingAdvantages : Lower cost of horizontal structures compared to foundations in water Less risk of collision of boats against the pylonsThe war against the forces of nature will continueWhen you will build a bridge, you will build something for all timeBridges will be always a monument to progressPAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE DI PONTI E VIADOTTI: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVESala Conferenze ENEA, Lungotevere Thaon di Revel 76, Roma – 14 febbraio 2019END«Build bridges, not walls»(Francesco)PAOLO CLEMENTE – BRIDGES: MONUMENT TO PROGRESS
Stato dell’arte e prospettive 14 febbraio 2019 Roma, Sala Conferenze ENEA Paolo Clemente, PhD . South-Utah is a natural arch, discovered in 1909 and declared National Monument in 1910. It has a height of 94 m, a s
