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SAP2000 non Linear | SUPERSAP | PROSAP | ZSOIL | FLAC | UDEC | QUICKSURF e SPATIAL EXPLORER | GALLERIE | SLOPEX | IDRAULICA FLUVIALE | IDRAULICA MARITTIMA | IDROGEOLOGIA E IDROLOGIA | PARATIE

Programmi Tecnici

Lo studio è in possesso di numerosi programmi tecnici che comprendono tra i più famosi:

Altri programmi sono stati sviluppati all interno, in particolare:

SAP2000 non Linear V 7.11 - Programma di calcolo automatico agli elementi finiti

SAP2000N è un programma che rappresenta lo stato dell'arte per i programmi di calcolo automatici ad elementi finiti monodimensionali, piani e tridimensionali, e racchiude il lavoro di ricerca condotto nei passati 25 anni dal prof. Edward L. Wilson dell'Università di Berkley, California.(www.csiberkley.com)

SUPERSAP - Programma di calcolo automatico agli elementi finiti

SUPERSAP è un programma di calcolo automatico che ha come caratteristiche principali: Analisi lineare di elementi finiti bidimensionali e tridimensionali. Interfaccia grafica tridimensionale per superfici e solidi realizzata attraverso il Superdraw. Visualizzatore delle strutture generate con possibilità di animazione. Post processore con visualizzazione di tutte le grandezze calcolate, Interfaccia "wireframe" bi e tridimensionale per input da tutti i sistemi CAD più diffusi. Calcolo di Pesi, Baricentri e Momenti di Inerzia. Possibilità di modellare automaticamente (Hypergen) superfici tridimensionali con elementi solidi (quattro - or 10-nodi). Combinazione di differenti elementi in un unico modello e utilizzo di elementi "beam" particolari. Analisi "Time history " attraverso la "modal superposition" per valutare gli effetti dei carichi dinamici sugli elementi attraverso i metodi :"linear natural frequency" con determinazione dei modi di vibrare o analisi modale (per basse frequenze), "linear transient stress" per le alte frequenze; e "response spectrum" per i terremoti. Analisi agli autovalori e determinazione dei carichi critici per aste e piastre, Analisi "random vibration" utilizzando "power spectral density" per determinare gli effetti di vibrazioni casuali, Analisi attraverso la determinazione delle frequenze naturali (modi di vibrare) del "load stiffening" (per aste e piastre) e analisi delle risposte in frequenza per verificare le sollecitazioni in strutture soggette a carichi variabili con frequenza costante.(www.algor.com)

PROSAP - win98

PROSAP è un pre e post processore grafico che viene utilizzato per progettare strutture tridimensionali (tipicamente edifici). Il Programma viene utilizzato per dimensionare le strutture, analizzare i risultati ottenuti con il SUPERSAP e generare tutti gli esecutivi strutturali (tavole e relazioni) . Il programma è dotato di pre e post - processori in grado di dimensionare strutture in acciaio o in conglomerato cementizio armato.(www.2si.it)

ZSOIL - 2.1

ZSOIL è un programma bidimensionale agli elementi finiti per simulare la maggior parte dei processi naturali propri della geotecnica e dell'ingegneria delle fondazioni includendo la stabilità dei versanti, il processo di consolidazione e il processo di "creep". Il metodo di calcolo non lineare attraverso elementi assialsimmetrici o a stati piani di tensione permette il calcolo dei seguenti casi: Valutazione automatica delle tensioni iniziali, Analisi di stabilità, Valutazione di carichi limite (fondazioni), Valutazioni della presenza di tiranti, Processo di consolidazione (in funzione del tempo), Valutazione del Processo di "Creep" nelle sue parti volumetriche e deviatoriche (in funzione del tempo), Fasi esecutive di scavi a cielo aperto e in sotterraneo L'utente deve definire la sezione caratteristica del terreno utilizzando una maglia ridotta di punti che individuano le caratteristiche geometriche essenziali. Il programma è in grado di infittire la maglia di calcolo da utilizzare nell'analisi e di ottimizzare la dimensione del problema utilizzando un algoritmo di rinumerazione dei nodi. ZSOIL utilizza un affidabile algoritmo di calcolo per simulare il processo, non lineare e dipendente dal tempo, che schematizza il funzionamento del terreno in accordo con i modelli di Drucker - Prager , Druker - Prager - Cap e una versione modificata del modello di Biot's per risolvere il problema della consolidazione. Il programma è in grado di simulare diversi tipi di carichi, e diverse condizioni iniziali del terreno: Gravità e tensioni iniziali, Presenza di falda e di sovrappressioni statiche, Terreno in condizioni drenate e tensioni litostatiche effettive, Terreno in condizioni non drenate e pressioni litostatiche totali, Definizione di sequenze di scavo e costruzione, Campi di spostamenti noti applicati al contorno. Campi di forze concentrate o distribuite applicati al contorno. (www.zace.com)

FLAC - 3.4

FLAC V 3.4 è un programma di calcolo automatico bidimensionale alle differenze finite che permette la soluzione dei problemi dell'ingegneria geotecnica. Il programma è in grado di simulare la rigidezza delle strutture e del terreno, rocce o altri materiali che hanno comportamenti plastici quando i limiti di snervamento vengono raggiunti. I materiali sono rappresentati come elementi o zone, che formano una griglia impostata dall'utente, e che viene utilizzata per modellare gli elementi che compongono la sezione esaminata. Ogni elemento viene modellato in accordo con le leggi costitutive del materiale (lineare o non lineare sugli spostamenti/deformazioni), in risposta al campo di forze applicate o vincoli imposti al contorno. I materiali schematizzati possono snervare e fluire, e la griglia di appoggio degli elementi può deformarsi all'interno del campo delle piccole o grandi deformazioni. Lo schema di calcolo Lagrangiano esplicito e le tecniche usate nella discretizzazione delle zone usata dal FLAC, garantiscono che il collasso plastico ed il flusso vengono modellati accuratamente. Le richieste di memoria di calcolo sono molto limitate, in quanto non vengono formate matrici, ed è quindi possibile analizzare problemi piani molto estesi. I modelli costitutivi disponibili, permettono la simulazione di condizioni non-lineari e irreversibili, tipiche per materiali che si incontrano in geologia, o che hanno comportamenti analoghi. Inoltre, FLAC, contiene molte funzioni estese, che permettono: di inserire elementi interfaccia, di modellare fenomeni di consolidazione e di acquiferi sotterranei, di utilizzare elementi strutturali, di analizzare strutture in campo dinamico e viscoelastico ("creep"). Questa versione ha al suo interno un potente linguaggio di programmazione " FISH" con cui gli utenti possono estendere le capacità di calcolo del FLAC introducendo ad esempio le proprie funzioni costitutive dei materiali. (www.harpaceas.it)

UDEC

UDEC (codice di calcolo agli elementi distinti) è un programma di calcolo bidimensionale basato sul metodo degli elementi distinti per la modellazione di elementi discontinui. Il programma è in grado di simulare la risposta di un mezzo discontinuo (come un ammasso di rocce con giunti) soggetto a carichi statici e dinamici. Il mezzo discontinuo è rappresentato come un insieme di blocchi discreti. Le discontinuità sono trattate come condizioni al contorno tra i blocchi, e sono permessi sia i grandi spostamenti che le rotazioni degli elementi. Ogni elemento può essere schematizzato con materiale rigido o deformabile. Gli elementi deformabili sono suddivisi con una mesh di elementi finiti ed ogni elemento discretizzato può avere una propria legge costitutiva del materiale lineare o non - lineare. I movimenti relativi delle discontinuità soddisfano campi di forze o deformazioni, lineari o non - lineari nelle direzioni normali e tangenziali alle superfici di contatto degli elementi. Nel programma UDEC sono inserite diverse leggi costitutive dei materiali che permettono, sia per i blocchi intatti che per le discontinuità, la simulazione del comportamento delle discontinuità geologiche o di materiali aventi analogo comportamento. Il programma è basato su uno schema di calcolo "Lagrangiano" adatto alla modellazione dei grandi movimenti e deformazioni di un sistema a elementi distinti. (www.harpaceas.it)

QUICKSURF AND SPATIAL EXPLORER

Quicksurf è un potente e veloce programma di modellazione di superfici inglobato all'interno di AutoCAD R14. che permette, la generazione di carte a curve di livello e relativa quotazione, esecuzione di profili, sezioni e calcolo di volumi. Quicksurf converte le entità tridimensionali del disegno come punti o "break line" in curve di livello, griglie tridimensionali quadrate e triangolari, reti di triangoli irregolari (TIN). Un insieme di comandi sofisticati permette di modificare le superfici modellate in modo da ottenere mappe di altissima qualità e di eseguire una notevole varietà di calcoli ingegneristici. Quicksurf è in grado di soddisfare le necessità nei campi di: ingegneria civile, ambientale, mineraria e petrolifera, cartografia, e visualizzazione tridimensionale. Spatial Explorer è un programma di visualizzazione che permette di realizzare diagrammi bi e tridimensionali che tengono conto delle stratificazioni del modello considerato. Genericamente i dati forniti al programma sono punti x, y, z1,z2 ,.....,che rappresentano con (x,y) il punto in cui la superficie viene penetrata ,e con i numeri successivi le elevazioni delle superfici incontrate. (www.schreiber.com)

GALLERIE

Per le gallerie il comportamento degli ammassi viene studiato attraverso i seguenti metodi: Metodo analitico di H. H. Einstein, Metodo analitico di K. Terzaghi, Metodo di convergenza - confinamento con: criteri di rottura non lineare (Hoek - Brown), lineare (Mohr - Coulomb) e pseudotridimensionale (Panet) e con programmi commerciali tra i quali: Dips Rappresentazione delle discontinuità, Swedge Calcolo della stabilità dei cunei di roccia in superficie Unwedge Calcolo della stabilità dei cunei di roccia in sotterraneo e proiezioni stereografiche con reticolo di WÜLFF( Rocscience )

SLOPEX

Il programma permette di effettuare le verifiche di stabilità di scarpatea e più in generale dei pendii artificiali e/o naturali, adottando i metodi dell'equilibrio limite globale. I metodi impiegati sono: Bishop, Jambu, Bell e Morgenstern e Price Il problema è trattato come piano, le superfici di scivolamento ipotizzate possono essere circolari oppure assegnate per punti. Il programma permette: l'applicazione a strutture omogenee e non omogenee; l'introduzione di sistemi di carichi esterni ed interni al pendio anche concentrati, la possibilità di tenere conto degli effetti dovuti alla presenza delle pressioni interstiziali, introducendo la linea di saturazione, L'introduzione delle sollecitazioni dovute ad azioni sismiche.

IDRAULICA FLUVIALE

I programmi di calcolo sono stati sviluppati in esclusiva per S.G.A.I. s.r.l. dal Prof. Ing. Luigi D'Alpaos, Ordinario di Idromeccanica nell' Università di Padova. e sono approvati dal Servizio Dighe per l' analisi della propagazione in alveo dell'onda di piena conseguente eventi improvvisi quali l'immediata apertura degli organi di scarico di una diga e/o la sua rottura.

Il programma NEW-SHOCK permette di calcolare la propagazione in alveo di un'onda di piena a fronte ripido, connessa al fenomeno di rottura di uno sbarramento.Il modello di calcolo utilizzato è di tipo iperbolico e si basa sull'integrazione alle differenze finite delle equazioni complete del moto di De Saint Venant, utilizzando allo scopo lo schema esplicito proposto da Mc Cormack. La stabilità numerica del suddetto schema è garantita dall'applicazione del modello di Courant, che lega le condizioni al contorno di ogni singolo step di calcolo alla celerità dell'onda. La convergenza del modello viene inoltre ulteriormente migliorata con l'introduzione di due ulteriori parametri di soglia in prossimità del fronte d'onda e della coda di monte della stessa, poichè i piccoli tiranti d'acqua che ivi si realizzano possono mettere in crisi lo schema di calcolo. In pratica vengono fissati i limiti di trascurabilità in termini di energia e portata. Il programma è in grado di fornire i seguenti risultati in forma tabellare e grafica. idrogramma di piena nelle singole sezioni dell'alveo, tramite le quali viene convenientemente descritta la geometria dello stesso; allo scopo è disponibile un apposita utility, associata al programma principale, che permette di descrivere ciascuna delle sezioni prescelte con un massimo di 12 punti; andamento dei livelli idrometrici in funzione del tempo di piena nelle sezioni di cui sopra; propagazione dell'onda di piena lungo l'intero corpo idrico tramite visualizzazione dell'idrogramma e del livello idrometrico ad essa associati ad istanti di calcolo prefissati.In luogo dello schema iperbolico utilizzato dal programma precedentemente descritto è possibile individuare uno schema semplificativo, da impiegarsi per inquadramenti di prima approssimazione dei fenomeni di propagazione di onde a fronte ripido. Allo scopo S.G.A.I. s.r.l. dispone di un programma di calcolo che utilizza un modello di tipo cinematico (programma MODELLO). Tale modello si ottiene trascurando nelle equazioni complete del moto i termini inerziali e può essere proficuamente utilizzato in presenza di osservazioni sperimentali, in modo da stimare adeguatamente i valori dei parametri che governano l'idrogramma di piena unitario utilizzato per l'integrazione dello schema. Detti parametri si identificano nel tempo di colmo dello stesso idrogramma (t c) e nel rapporto fra la perdita di energia ed il tirante idraulico medio nel tratto di calcolo considerato, moltiplicato per un'opportuna costante.S.G.A.I. s.r.l. dispone anche di un programma di calcolo che utilizza un modello a moto permanente (programma PERMANE), atto a valutare l'andamento di portate e livelli nelle sezioni di un corso d'acqua nelle suddette condizioni. L'algoritmo risolutivo è basato sull'integrazione mediante schema implicito delle equazioni del moto per le correnti gradualmente varie in alveo di caratteristica qualsiasi. Il programma è in grado di considerare la presenza di perdite energetiche localizzate, oltre ovviamente a quelle distribuite. E' inoltre individuato l'eventuale passaggio della corrente da lenta a veloce (o viceversa). I principali risultati di calcolo, forniti in forma tabellare, si identificano nei parametri idraulici che governano il moto per il valore di portata assegnato.

Altri programmi inoltre permettono: Simulazione del ruscellamento superficiale di acque di pioggia in un bacino idrologico, considerando il bacino come un sistema interconnesso di componenti idrologici ed idraulici. Il risultato del processo di modellazione è la rappresentazione delle diverse variabili idrologiche ed idrauliche in ogni punto del bacino. Calcolo del profilo di pelo libero per portate costanti o gradualmente variate in canali naturali o artificiali, calcolando sia i profili in condizioni subcritiche che ipercritiche. Predizione numerica in moto permanente o gradualmente variato, della modificazione d'alveo dovuta ad erosione o deposito delle sponde e dei fondali dell'asta fluviale (periodo annuale o singolo evento). Calcolo della scala di deflusso, parametri salienti del moto e del trasporto solido. Determinazione del moto in regime permanente o gradualmente variato e dei profili di rigurgito in alvei naturali a sezione variabile od artificiali quali briglie pile di ponti ed altri ostacoli in generale.

IDRAULICA MARITTIMA

I programmi in possesso e sviluppati da S.G.A.I. S.r.l. permettono: Calcolo alle differenze finite della diffrazione delle onde marine in prossimità di ostacoli. Modello generalizzato per la simulazione alle differenze finite delle modificazioni delle spiagge e dei fondali e che considera: onde al largo, diffrazione, riflessione, rifrazione e shoeling, strutture vicino alla riva, granulometrie, trasporti solidi associati alle variazioni stagionali e sotto l'influsso di eventi meteorologici, della subsidenza e dei ripascimenti della spiaggia. Fornisce previsioni dei litorali per medi e lunghi periodi. Il programma è basato sulle esperienze del Coastal Engineering Research Center, U.S. Programma integrato per la gestione del moto ondoso, Predizione delle onde al largo, Distribuzione beta - Rayleigh, Analisi delle onde significative estreme, onde di marea, trasformazione delle onde verso costa, (Metodo di Goda), run - up, trasmission, overtopping, trasporto solido sul litorale, simulazione numerica dipendente dal tempo dell'erosione costiera e calcolo della distribuzione dei sedimenti in funzione della granulometria. (CERC). Simulazione monodimensionale alle differenze finite di flusso per la previsione delle velocità della marea dominante, fluttuazione dei livelli d'acqua nell'insenatura e del sistema di alimentazione. Simulazione dell'evoluzione ed erosione di una sezione di spiaggia determinata da singoli eventi meteorici, quali tempeste. Calcolo delle correnti e del trasporto longshore sotto l'incidenza obliqua del vento e delle onde. Considerando anche l'attrito sul fondo lineare o non - lineare e onde ad altezza fissa o random

IDROGEOLOGIA E IDROLOGIA

I programmi in possesso e sviluppati da S.G.A.I. S.r.l. permettono: Simulazione idrologica generalizzata, mediante pre e post processori. Il modello simula per estesi periodi di tempo l'idrologia, la qualità delle acque, i processi idrologici sul suolo (superficie piane e impervie), nelle sorgenti e nei pozzi. Considera eventi meteorici per computare le variabili idrologiche e di inquinamento. Considera oltre alle consuete variabili idrologiche anche l'ossigeno disciolto, BOD, temperatura, pesticidi, conservanti, coliformi fecali, trasporto dei sedimenti, pH, ammoniaca, nitriti - nitrati, ortofosfati, fitoplancton zooplancton ed altri fattori anche in associazione. Simulazione generalizzata in 3D, quasi 3D e 2D, alle differenze finite per il calcolo dei moti di filtrazione nel sottosuolo in stazionario, quasi stazionario e transitorio. Il programma risolve problemi di flusso con complesse condizioni al contorno, quali: flussi da fiumi o corsi d'acqua in superficie, ricariche naturali o artificiali della o delle falde, portate entranti, piezometria imposta, pozzi di emungimento e/o di iniezione, evapotraspirazione. Corredato di pre e post processore. Modulo inquinanti: in aggiunta al programma precedente il modulo relativo agli inquinanti consente la determinazione della concentrazione e trasporto di uno o più inquinanti immessi nel modello di flusso in un corpo poroso. Gli inquinanti possono essere dispersivi, con legge di decadimento e di assorbimento. Modello di simulazione tridimensionale di flusso in un mezzo poroso con trasporto associato a soluti con densità variabile del fluido (quindi anche di fluidi riscaldati), consente di risolvere brillantemente problemi quali l'intrusione di acque salate in falda, ricarica e recupero di acque fresche, sistemi geotermici, inquinanti radioattivi con comportamento esotermico. Programma di calcolo e disegno diagrammi analisi chimiche acque sotterranee. Modelli matematici di acquiferi a pelo libero e in pressione. Modelli per la ricarica delle falde.

PARATIE

Il programma permette di calcolare le sollecitazioni e le deformazioni di una paratia multintirantata, nonchè dei tiranti ad essa applicati. La determinazione del complesso delle sollecitazioni è ricavato discretizzando la fascia di paratia in un certo numero di elementi finiti monodimensionali, caratterizzati dalla propria rigidezza trasversale. La paratia, così schematizzata, è soggetta alle azioni derivanti dalla variazione delle pressioni litostatiche per effetto delle diverse fasi di scavo, dalla differenza delle pressioni idrostatiche, dalle reazioni degli ancoraggi. Le azioni e le reazioni offerte dal terreno, tenendo conto della successione delle vasi esecutive, discendono dall'ipotesi di comportamento elasto-plastico del materiale in modo da poter considerare il fenomeno di isteresi nei cicli di carico. Il terreno viene discretizzato in strati elementari indipendenti, corrispondenti alla suddivisione della struttura in elementi finiti, per risolvere il problema d'interazione terreno - struttura. Le azioni e le reazioni del terreno vengono schematizzate tramite molle disposte su entrambi i lati degli elementi finiti in cui è schematizzata la struttura portante (teoria di Winkler): ciascuna molla è caratterizzata dai valori limiti di pressione attiva, pressione passiva, pressione a riposo, modulo di reazione del terreno.

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