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Walter Lacarbonara Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica Università degli Studi di Roma "La Sapienza" Via Eudossiana, 18 - 00184 Roma e-mail: [email protected]
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Seminar WL Pavia 18.6.2010 .pptx - Universit  degli studi di Pavia

Feb 11, 2022

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Walter Lacarbonara

Dipartimento di Ingegneria Strutturale e GeotecnicaUniversità degli Studi di Roma "La Sapienza"

Via Eudossiana, 18 - 00184 Roma

e-mail: [email protected]

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Tacoma Narrows Bridge

Tacoma Narrows, USA, 11.1940 U=18.6 m/s

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Volgograd Bridge

Volgograd, Russia, 20.5.2010 U=18 m/s

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Aeroelastic phenomena

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Aerodynamic wind loads

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Loss of stability: divergence or Hopf

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Outline

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Suspension bridges

l = 888 m

l = 1490 m

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Nonlinear model of suspension bridges

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Nonlinear model of suspension bridges

1.

2.

3.

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Nonlinear model of suspension bridges

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Nonlinear model of suspension bridges

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Nonlinear model of suspension bridges

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Nonlinear model of suspension bridges

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Discretization (PDE mode)

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Suspension bridges: equilibrium paths

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Suspension bridges: torsional divergence

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Suspension bridges: torsional divergence

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Ponte della Musica

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Ponte della Musica

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Ponte della Musica

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Arch bridges: kinematics

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Arch bridges: kinematics

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Arch bridges: Equations of motion

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Ponte della Musica: softening behavior

÷

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Ponte della Musica: modal properties

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Ponte della Musica: frequencies

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Ponte della Musica: flutter

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Ponte della Musica: flutter

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Ponte della Musica: flutter

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Ponte della Musica: flutter mode

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Ponte della Musica: sensitivity analyses

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Ponte della Musica: sensitivity analyses

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On-going work: indicial functions theory

o

o

o

o

o

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Indicial functions theory

Linear theory

o Aerodynamic coefficients linearized with respect to the state

variables if their variations are smooth functions of those

states.

o The linear step-change response can be convoluted with the

input to predict the output of a linear system, the nonlinear

indicial theory is a generalization of this concept.

Nonlinear theory

o Linear formalism in the form of a generalized superposition

integral, states evolution depends on the entire history of the

motion.

o The aeroelastic response to an arbitrary input can be

constructed by integrating a nonlinear functional, that

involves the knowledge of the time-dependent input and the

indicial response.

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Indicial functions theory

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Linear/nonlinear indicial functions

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CFD calculations

U wind upstream 8m/s ; Re = 1.65 107

Wide range of CFD

results in literature

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Unsteady aerodynamics lag states

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Numerical approaches

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Summary

o

o

o

o

o

o

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Solar tracker: flutter and passive control

Rome, December, 2009

U=23.65 m/s

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Acknowledgments