Modellazione numerica per la geoingegneria

Fornire agli studenti le conoscenze teoriche e pratiche necessarie per l'analisi avanzata di problemi di geologia applicata e geotecnica attraverso l'uso di tecniche e strumenti di modellazione numerica, indispensabili nei casi in cui la complessità o l'importanza del problema rendano inadeguate le tradizionali soluzioni analitiche o semi-empiriche.

la modellazione numerica rappresenta lo strumento attraverso il quale un problema geologico tecnico complesso può essere analizzato, simulando scenari evolutivi in risposta a molteplici variabili. Gli approcci teorici a cui si riferiscono software dedicati, sono diversi e devono essere scelti in relazione alla specificità del problema. Lo studente sarà in grado di passare dal modello concettuale che descrive il problema (ad es. frane, piccole e grandi opere di geo-ingegneria, ecc.) al modello geologico-tecnico, scegliere l'approccio numerico più adeguato alla modellazione ed eseguirla con l'ausilio di software dedicati. In particolare, i principali risultati attesi sono i seguenti:

· Comprendere le equazioni di campo del problema geotecnico che descrivono il comportamento idro-meccanico di terreni e matrice rocciosa, con particolar riferimento ai più diffusi modelli costitutivi per geomateriali

· Comprendere il funzionamento dei codici numerici di calcolo adatti alle analisi geo-ingegneristiche, con particolar riferimento ai metodi agli elementi finiti e agli elementi distinti

· Saper utilizzare consapevolmente un codice numerico, affrontando il problema dalla definizione del dominio e delle condizioni iniziali e al contorno, alla scelta dei parametri fisici e idro-meccanici

· Saper affrontare tramite modellazione numerica una gamma di problemi applicativi tra i più comuni in geologia applicata e geotecnica, come la stabilità dei versanti in terra o roccia, la loro stabilizzazione tramite drenaggi e/o opere strutturali, la valutazione di cedimenti e subsidenza

· Conoscere i principi e gli ambiti di applicazione di interventi più innovativi, con attenzione alla sostenibilità ambientale e climatica, come quello delle installazioni geotermiche a bassa entalpia (geostrutture energetiche)