Con la presente tesi si è inteso studiare le possibilità applicative di una particolare tipologia strutturale dotata di isolamento sismico “di piano”, intendendosi con ciò una struttura in cui l'intero piano terra, tramite l'inserimento di opportuni elementi dissipativi isteretici ed in analogia al consueto isolamento sismico di base, agisce da “strato” di protezione passiva per i piani sovrastanti. A riguardo, fra le possibili soluzioni per realizzare effettivamente tale isolamento "di piano" è stata considerata la disposizione di particolari elementi dissipativi isteretici di controvento detti Crecent-Shaped Braces, caratterizzati da una forma bilatera o curva, tale comunque da presentare un'eccentricità non nulla fra l'asse del controvento stesso e la linea congiungente gli estremi. / In this PhD thesis a particular type of structure with "first-story" seismic isolation is studied, i.e. a structure in which the entire first floor, through the insertion of appropriate hysteretic dissipative elements and in analogy to the usual seismic base isolation, acts as a "layer" of passive protection for the floors above. Among the possible solutions to achieve this "first-story" isolation a particular hysteretic dissipative bracing element, the Crescent-Shaped Brace, is considered; it is characterized by a shape presenting some eccentricity between the axis of the brace itself and the line joining its ends.

The aim of this study was to investigate the influence of the diaphragm flexibility on the behavior of out-of-plane walls in masonry buildings. Simplified models have been developed to perform kinematic and dynamic analyses in order to compare the response of walls with different restraint conditions. Kinematic non linear analyses of assemblages of rigid blocks have been performed to obtain the acceleration-displacement curves for walls with different restraint conditions at the top. A simplified 2DOF model has been developed to analyse the dynamic response of the wall with an elastic spring at the top, following the Housner rigid behaviour hypothesis. The dissipation of energy is concentrated at every impact at the base of the wall and is modelled through the introduction of the coefficient of restitution. The sets of equations of the possible configurations of the wall, depending on the different positions of the centre of rotation at the base and at the intermediate hinge have been obtained. An algorithm for the numerical integration of the sets of the equations of motion in the time domain has been developed. Dynamic analyses of a set of walls with Gaussian impulses and recorded accelerograms inputs have been performed in order to compare the response of the simply supported wall with the one of the wall with elastic spring at the top. The influence of diaphragm stiffness Kd has been investigated determining the variation of maximum displacement demand with the value of Kd. A more regular trend has been obtained for the Gaussian input than for the recorded accelerograms.

Il concetto di contaminazione fra architettura ed arti plastiche e figurative è molto antico. La dicotomia arte-architettura, sancita in via definitiva con il moderno museo di spoliazione napoleonica, non può che essere considerata una variazione neo-tecnicista sulla quale, non sempre giustamente, sono andati assestandosi gli insegnamenti delle scuole politecniche. Non così è sempre stato. Come il tempio greco può essere considerato un’opera plastica nel suo complesso, esempio tra i primi di fusione tra arte e architettura, moltissimi sono gli esempi che hanno guidato la direzione della ricerca che si è intesa perseguire. Molti sono gli esempi del passato che ci presentano figure di architetto-artista: un esempio fra tutti Michelangelo Buonarroti; come per altro non è nuovo, per l’artista puro, cimentarsi nella progettazione dello spazio architettonico o urbano, o per l'architetto essere coinvolto dalle indagini della ricerca artistica a lui contemporanea dalla quale trarre suggestioni culturali. Le rappresentazioni dei linguaggi visivi sono il frutto di contaminazioni che avvengono su diversi livelli e in più direzioni. Spesso le ricerche artistiche più significative hanno anticipato o influenzato il mondo del design, dell’architettura, della comunicazione. L’intenzione della ricerca è stata quindi approfondire, attraverso un viaggio nel Novecento, con particolare attenzione al Secondo Dopoguerra, i fenomeni culturali che hanno prodotto i più significativi sviluppi stilistici nell’ambito della ricerca e del rinnovo del linguaggio architettonico. Il compito, parafrasando Leonardo Benevolo, non è stato quello di elencare le singole battute della discussione ma di riconoscere gli interventi fruttuosi a lunga scadenza. Mutuando gli insegnamenti della scuola del Bauhaus, arte e architettura sono state affiancate perché considerate espressioni strettamente relazionate di coevi fenomeni culturali. L’obiettivo ha puntato all’individuazione dei meccanismi delle interazioni tra discipline, cercando di delineare il profilo della complessità dell’espressione del contemporaneo in architettura. / The concept of contamination between visual and figurative arts and architecture is very old. The dichotomy of art and architecture, sanctioned definitively with the modern museum of Napoleonic looting, can only be considered a variation on the neo-technicism who, not always rightly, have been settling the teachings of the polytechnics. It has not be the same during the time. As the greek temple can be seen as a plastic work as a whole, as one of the first fusion between art and architecture, many are the examples that have guided the direction of the pursued research. There are many example from the past which introduce the figure of artist-architect: an exemple of all Michelangelo Buonarroti; is not unusual, for pure artist, to engage in the design of architectural or urban space, as well as, for architect to be involved by the investigation of his own contemporary artistic research and to draw inspiration from it. The representation of visual languages are the result of contaminations occurring at different levels from different directions. Often the most significant artists research have put forward and influenced the world of design, architecture, or communication. Therefore the inner intention of the research was to deepen, through a travel into the twentieth century, with particular attention to the Second World War period, the cultural phenomena which produced the most significant stylistic developments in research and the renewal of architectural language. The task, paraphrasing Leonardo Benevolo, was not to list individual steps of the discussion but to identify that contributions which follow active development. Starting from Bauhaus school lesson, art and architecture have been joined because considered closely related expressions of contemporary cultural phenomena. The target was to identify mechanisms and interactions between disciplines, trying to delineate the complex profile of contemporary architecture.

The meaning of a place has been commonly assigned to the quality of having root (rootedness) or sense of belonging to that setting. While on the contrary, people are nowadays more concerned with the possibilities of free moving and networks of communication. So, the meaning, as well as the materiality of architecture has been dramatically altered with these forces. It is therefore of significance to explore and redefine the sense and the trend of architecture at the age of flow. In this dissertation, initially, we review the gradually changing concept of "place-non-place" and its underlying technological basis. Then we portray the transformation of meaning of architecture as influenced by media and information technology and advanced methods of mobility, in the dawn of 21st century. Against such backdrop, there is a need to sort and analyze architectural practices in response to the triplet of place-non-place and space of flow, which we plan to achieve conclusively. We also trace the concept of flow in the process of formation and transformation of old cities. As a brilliant case study, we look at Persian Bazaar from a socio-architectural point of view. In other word, based on Robert Putnam's theory of social capital, we link social context of the Bazaar with architectural configuration of cities. That is how we believe "cities as flow" are not necessarily a new paradigm.

La ricerca muove dal presupposto che l’opera di Aldo Rossi sia stata analizzata finora secondo un criterio tipologico. Tale approccio è una tra le possibili chiavi di lettura del lavoro dell’architetto. Nel tentativo di individuare un’interpretazione dell’opera di Rossi legata a sistemi immutabili nel tempo si è ritenuto necessario approfondire la relazione che si stabilisce tra la sua opera e il suolo. Attraverso la definizione di due categorie di lettura dei progetti dell’autore, che si basano su continuità o discontinuità fisica del progetto rispetto al suolo, si comprende come il rapporto tra area e progetto produca nel tempo soluzioni ricorrenti. In base a questa interpretazione muro e pilastro costituiscono due elementi fondamentali del linguaggio di Rossi. Essi a loro volta si allacciano ad un sistema di riferimento più ampio di cui tettonica e arte muraria sono i capisaldi. La ricerca si articola in tre parti, all’interno delle quali sono sviluppati specifici capitoli. La prima parte, sistema di riferimento, è necessaria a delineare un vocabolario utile per isolare il tema trattato. Essa è fondamentale per comprendere la posizione occupata da Rossi rispetto alle esperienze verificatesi nel corso della storia, relativamente al rapporto spazio - architettura - suolo. La seconda parte, arte muraria, serve a mettere in luce l’influenza che la componente massiva e plastica del terreno ha determinato nella definizione di specifiche soluzioni progettuali. La terza parte, tettonica, delinea invece un approccio opposto al precedente, individuando quei progetti in cui il rapporto col suolo è stato sminuito o addirittura negato, aumentando il senso di sospensione dei volumi nello spazio. In definitiva, l’influenza che il rapporto col suolo ha determinato sulle scelte progettuali di Rossi rappresenta l’interrogativo principale di questa ricerca. / This research study is based on the assumption that Aldo Rossi's work started with a planimetric approach to architecture and for this reason it may be interesting to carry out a more in-depth analysis of the relationship between the ground and his works. By defining two interpretation categories in the author's projects – based on project physical continuity or discontinuity with reference to the ground – it is possible to understand how, in time, the relationship between area and project brought about different compositional solutions. Based on this interpretation, walls and pillars are crucial constructive and compositional elements in Rossi's language. At the same time, they are related to a wider reference system where tectonics and masonry are the cornerstones. The research study is divided into three parts with specific chapters. The purpose of the first part, reference system, is to define a vocabulary to restrict the topic. This part is crucial to understand Rossi's stand with reference to the experiences he had in time in terms of space/architecture/ground relationship. The aim of the second part, masonry, is to stress the influence of the massive and plastic ground component on the definition of specific planning solutions. The third part, tectonics, is based on a radically different approach, if compared to the previous one: it analyses projects in which the importance of the relationship with the ground was played down or even denied, thus giving way to a feeling of suspension of volumes in space. The impact of the relationship with the ground on Rossi's planning solutions, therefore, is the main question behind this research study and the chapter layout highlights the different solutions implemented in time, while explaining the author's theoretical and personal references organised according to the identified categories.

La presente ricerca, L’architettura religiosa di Luis Moya Blanco. La costruzione come principio compositivo, tratta i temi inerenti l’edificazione di spazi per il culto della religione cristiana che l’architetto spagnolo progetta e realizza a Madrid dal 1945 al 1970. La tesi è volta ad indagare quali siano i principi alla base della composizione architettonica che si possano considerare immutati, nel lungo arco temporale in cui l’autore si trova ad operare. Tale indagine, partendo da una prima analisi riguardante gli anni della formazione e gli scritti da lui prodotti, verte in particolare sullo studio dei progetti più recenti e ancora poco trattati dalla critica. L’obbiettivo della presente tesi è dunque quello di apportare un contributo originale sull’aspetto compositivo della sua architettura. Ma analizzare la composizione significa, in Moya, analizzare la costruzione che, a dispetto del susseguirsi dei linguaggi, rimarrà l’aspetto principale delle sue opere. Lo studio dei manufatti mediante categorie estrapolate dai suoi stessi scritti – la matematica, il numero, la geometria e i tracciati regolatori - permette di evidenziare punti di contatto e di continuità tra le prime chiese, fortemente caratterizzate da un impianto barocco, e gli ultimi progetti che sembrano cercare invece un confronto con forme decisamente moderne. Queste riflessioni, parallelamente contestualizzate nell’ambito della sua consistente produzione saggistica, andranno a confluire nell’idea finale per cui la costruzione diventi per Luis Moya Blanco il principio compositivo da cui non si può prescindere, la regola che sostanzia nella materia il numero e la geometria. Se la costruzione è dunque la pietrificazione di leggi geometrico-matematiche che sottendono schemi planimetrici; il ricorso allo spazio di origine centrale non risponde all’intenzione di migliorare la liturgia, ma a questioni di tipo filosofico-idealista, che fanno corrispondere alla somma naturalezza della perfezione divina, la somma perfezione della forma circolare o di uno dei suoi derivati come l’ellisse. / This research, entitled L’architettura religiosa di Luis Moya Blanco. La costruzione come principio compositivo, is about the building of places of Christian worship the Spanish architect has designed and built from 1945 to 1970. The dissertation aims at identifying those principles pervading all the architectural composition which seem to be constant throughout the architect’s activity. The research starts from analysing his education and writings, and focuses on the latest church projects, especially the ones the critics have not dealt with in depth so far. The objective of the research is thus to gie a new contribution to the compositional aspect of his architecture. Still, analysing composition in Moya means analysing the construction that, despite the succession of different languages, remains the most important aspect in his work. The study of the manufacture through the categories taken from his own writings – such as mathematics, number, geometry, planning schemes – allows to find connections and continuity between the first churches, strongly characterised by a baroque structure, and the most recent projects, which seem to meet marked modern shapes. Such reflections, contextualized in his considerable essay output, bring to the conclusion that construction becomes, in Moya’s view, a composition principle that cannot be set aside, the rule that puts number and geometry into substance. If construction means petrifaction of geometric and mathematical rules implying planning schemes, the use of the space of central origin does not answer the purpose of improving liturgy, but it is suggested by philosophical and idealistic issues: the supreme naturalness of divine perfection matches the supreme perfection of the circular shape – or, in some cases, of one of its offshoots, the ellipse.

A 2D Unconstrained Third Order Shear Deformation Theory (UTSDT) is presented for the evaluation of tangential and normal stresses in moderately thick functionally graded conical and cylindrical shells subjected to mechanical loadings. Several types of graded materials are investigated. The functionally graded material consists of ceramic and metallic constituents. A four parameter power law function is used. The UTSDT allows the presence of a finite transverse shear stress at the top and bottom surfaces of the graded shell. In addition, the initial curvature effect included in the formulation leads to the generalization of the present theory (GUTSDT). The Generalized Differential Quadrature (GDQ) method is used to discretize the derivatives in the governing equations, the external boundary conditions and the compatibility conditions. Transverse and normal stresses are also calculated by integrating the three dimensional equations of equilibrium in the thickness direction. In this way, the six components of the stress tensor at a point of the conical or cylindrical shell or panel can be given. The initial curvature effect and the role of the power law functions are shown for a wide range of functionally conical and cylindrical shells under various loading and boundary conditions. Finally, numerical examples of the available literature are worked out.

Nella presente tesi è proposta una metodologia per lo studio e la valutazione del comportamento sismico di edifici a telaio. Il metodo prevede la realizzazione di analisi non-lineari su modelli equivalenti MDOF tipo stick, in accordo alla classificazione data nel report FEMA 440. Gli step per l’applicazione del metodo sono descritti nella tesi. Per la validazione della metodologia si sono utilizzati confronti con analisi time-history condotte su modelli tridimensionali dettagliati delle strutture studiate (detailed model). I parametri ingegneristici considerati nel confronto, nell’ottica di utilizzare il metodo proposto in un approccio del tipo Displacement-Based Design sono lo spostamento globale in sommità, gli spostamenti di interpiano, le forze di piano e la forza totale alla base. I risultati delle analisi condotte sui modelli stick equivalenti, mostrano una buona corrispondenza, ottima in certi casi, con quelli delle analisi condotte sui modelli tridimensionali dettagliati. Le time-history realizzate sugli stick model permettono però, un consistente risparmio in termini di onere computazionale e di tempo per il post-processing dei risultati ottenuti. / A new methodology for the study and evaluation of the seismic response of buildings is presented. The method involves the use of non-linear time-history analysis on equivalent MDOF stick models, according to the classification given in Report FEMA 440. The steps for implementing the method are described in the thesis. For the validation of the methods the results obtained were compared to that obtained by time-history analysis on detailed three-dimensional models of the structures studied (detailed model). The engineering parameters considered in the comparison, in order to use the proposed method in a Displacement-Based Design approach, are the top displacements, the inter-storey drifts, the forces at the floor and the base shear. The results of the conducted analyzes, on the equivalent stick models, match satisfactorily, in an excellent way in certain cases, those of the analyzes carried out on detailed model. The time-history on the stick model, however, allow a considerable saving in terms of computational effort and time for the post-processing of results.

Il presente lavoro ha lo scopo di presentare gli studi e i risultati ottenuti durante l’attività di ricerca svolta sul Displacement-based Assessment (DBA) dei telai in cemento armato. Dopo alcune considerazioni iniziali sul tema della vulnerabilità sismica e sui metodi di analisi e verifica, si procede alla descrizione teorica del metodo. Sono stati analizzati tre casi studio di telai piani, progettati per soli carichi verticali e secondo normative non più in vigore che non prevedevano l’applicazione della gerarchia delle resistenze. I telai considerati, destinati ad abitazione civile, hanno diversa altezza e numero di piani, e diverso numero di campate. Si è proceduto all’applicazione del metodo, alla valutazione della vulnerabilità sismica in base alla domanda in termini di spostamento costituita da uno spettro elastico previsto dall’EC8 e alla validazione dei risultati ottenuti mediante analisi non lineari statiche e dinamiche e mediante l’applicazione dei teoremi dell’Analisi limite dei telai, proposta come procedura alternativa per la determinazione del meccanismo anelastico e della capacità in termini di taglio alla base. In ultimo si è applicata la procedura DBA per la valutazione della vulnerabilità sismica di un edificio scolastico, realizzato tra il 1969 e il 1975 in un sito caratterizzato da una accelerazione di picco orizzontale pari a 0,24g e una probabilità di superamento del 10% in 75 anni. / This work aims to present the studies and the results obtained during the research activity carried out on the Displacement-Based Assessment (DBA) of reinforced concrete frames. After some initial considerations on the issue of seismic vulnerability and methods of analysis and testing, the theoretical description of the method is presented. Three case study concerning the application of the DBA procedure to plane frames, designed for vertical loads only and according to old provisions that did not involve the application of the hierarchy of strength, are presented. The results of the procedure in terms of inelastic mechanism assumed and limit-state displaced shape are compared with results obtained by nonlinear static and dynamic analysis, performed in order to validate the displaced shape assumed, and with results of Limit Analysis, which is proposed as an alternative procedure to determine the inelastic mechanism and the base shear capacity. Finally, the DBA procedure has been applied for the assessment of the seismic vulnerability of a school building, built between 1969 and 1975 and located on a site characterized by a peak horizontal acceleration of 0.24 g and a probability of exceedance of 10% in 75 years.

In this thesis, a strategy to model the behavior of fluids and their interaction with deformable bodies is proposed. The fluid domain is modeled by using the lattice Boltzmann method, thus analyzing the fluid dynamics by a mesoscopic point of view. It has been proved that the solution provided by this method is equivalent to solve the Navier-Stokes equations for an incompressible flow with a second-order accuracy. Slender elastic structures idealized through beam finite elements are used. Large displacements are accounted for by using the corotational formulation. Structural dynamics is computed by using the Time Discontinuous Galerkin method. Therefore, two different solution procedures are used, one for the fluid domain and the other for the structural part, respectively. These two solvers need to communicate and to transfer each other several information, i.e. stresses, velocities, displacements. In order to guarantee a continuous, effective, and mutual exchange of information, a coupling strategy, consisting of three different algorithms, has been developed and numerically tested. In particular, the effectiveness of the three algorithms is shown in terms of interface energy artificially produced by the approximate fulfilling of compatibility and equilibrium conditions at the fluid-structure interface. The proposed coupled approach is used in order to solve different fluid-structure interaction problems, i.e. cantilever beams immersed in a viscous fluid, the impact of the hull of the ship on the marine free-surface, blood flow in a deformable vessels, and even flapping wings simulating the take-off of a butterfly. The good results achieved in each application highlight the effectiveness of the proposed methodology and of the C++ developed software to successfully approach several two-dimensional fluid-structure interaction problems.