High Performance Structures And Materials Iii C A Brebbia

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Stability And Failure Of High Performance Composite Structures
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Stability And Failure Of High Performance Composite Structures
Shamsher Bahadur Singh
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High Performance
Structures and
Materials III
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The Built environment (ISSN 1743-3509).
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and permanent access to individual papers presented at WIT conferences.
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Transactions Editor
Carlos Brebbia
Wessex Institute of Technology
Ashurst Lodge, Ashurst
Southampton SO40 7AA, UK
Email: [email protected]

WIT Transactions on The Built Environment

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Universidad de Sevilla
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R van Duin
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A Yeh
The University of Hong Kong
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M Zador
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Hungary

R Zarnic
University of Ljubljana
Slovenia

THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON
HIGH PERFORMANCE STRUCTURES AND MATERIALS
HIGH PERFORMANCE
STRUCTURES AND MATERIALS III
C.A. Brebbia
Wessex Institute of Technology, UK
INTERNATIONAL SCIENTIFIC ADVISORY COMMITTEE
CONFERENCE CHAIRMAN
Organised by:
Wessex Institute of Technology, UK
and
Free University of Brussels, Belgium
Sponsored by:
The High Performance Structures and Materials Book Series
K.S. Al Jabri
B. Alzahabi
W.P. De Wilde
G. Belingardi
M. Ingber
T. Katayama
S. Kravanja
H. Martikka
R.A.W. Mines
F. Romano
R. Schmidt
H. Takagi
I. Tsukrov

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High Performance
Structures and
Materials III
Editor:
C.A. Brebbia
Wessex Institute of Technology, UK

C.A. Brebbia
Wessex Institute of Technology, UK
Published by
WIT Press
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British Library Cataloguing-in-Publication Data
A Catalogue record for this book is available
from the British Library
ISBN: 1-84564-162-0
ISSN: 1746-4498 (print)
ISSN: 1743-3509 (on-line)
The texts of the papers in this volume were set
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Only minor corrections to the text may have been carried
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© WIT Press 2006
Printed in Great Britain by Cambridge Printing.
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system,
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otherwise, without the prior written permission of the Publisher.

Preface
This book contains the edited papers presented at the Third International
Conference on High Performance Structures and Materials, held in Ostende,
Belgium in 2006.
The Conference was dedicated to honouring the distinguished career of
Professor Patrick De Wilde, from the Free University of Brussels, Belgium, on the
occasion of his retirement.
The Conference addressed issues involving advanced types of structures,
particularly those based on new concepts or new types of materials. This responds
to the need to develop a generation of new materials that are suitable for high
performance structures which can easily resist a wide range of external stimuli and
react in a non-conventional manner.
Professor De Wilde, whose achievements are summarised in the following
pages, was the originator and driving force behind this Conference series since it
started.
The Editor
Ostende, 2006

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Professor W. Patrick De Wilde
This book is in homage to the long and
distinguished career of my friend and
colleague Professor Patrick De Wilde from
the Vrije Universiteit Brussel (VUB).
I was fortunate enough to meet Patrick
for the first time many years ago when we
were both young researchers. This was
on the occasion of the Seminar on Finite
Elements that I organised in Southampton
in 1970. He was then a Research
Assistant at the Department of Applied
Continuum Mechanics of VUB and I had
just been appointed a lecturer at the
Department of Civil Engineering at the
University of Southampton. Since then we kept in constant contact and this led me
to a better appreciation of his outstanding scientific career and the depth of his
knowledge and imagination. Patrick always brought a new and fresh perspective to
the most challenging engineering and scientific problems.
His academic career has been centred at VUB where he obtained his PhD in
Applied Sciences in 1976, rising from lecturer to Head of the Laboratory of Structural
Analysis and to full Professor in 1984. He also served with distinction as Chairman
of the Research Council and Vice Rector of VUB, and is now about to retire from the
position of Head of the Department of Mechanics of Materials and Constructions.
Patrick has always been characteristically generous with his knowledge,
lecturing part time at many institutions in Belgium and abroad. An appointment
that reflects his range of interests was as a Professor at the Higher Institute of
Architecture Victor Horta, the link between architecture and engineering being
always close to his heart. He also contributed substantially to the enhancement of
training and research capabilities in South American and African countries to mention
but a few of his international activities.
Dedication

Always prepared to share his time, he headed up and motivated several
generations of young researchers at VUB as well as contributing to the development
of many institutions around the world, including our own Wessex Institute of
Technology where he has served on the Board of Directors since its beginning.
Patrick’s written contributions comprise many papers in learned journals and
conference meetings in the field of Computer Aided Engineering, finite element
methods; composite materials, mechanics of materials and structures. He has
participated in many scientific committees and in the advisory board of different
publications and international conferences. He is permanent Co-chairman of the
international conference on High Performance Materials and Structures as well as
one of the most active members of the Scientific Committee of the Conference on
Structural Repairs and Maintenance of Historical Buildings.
In spite of his substantial research activities he has not neglected to collaborate
with industrial partners and as a result has carried out consulting work for different
companies and is currently Chairman of the Technical Board of SECO (Civil
Engineering Certification Company).
It has been a privilege for me as well as for many other colleagues around the
world to be associated with Patrick all the years he has been working at VUB. Soon
his teaching days will be over and we hope this will herald the beginning of a new
period for him: concentrating on unfinished research and original work which was
interrupted by the demands of university duties.
Carlos A. Brebbia
The New Forest, 2006

Contents

Section 1: Conceptual design and structural analysis
(Special session organised by W. P. De Wilde)

Conceptual design of lightweight structures:
the role of morphological indicators and the structural index
W. P. De Wilde......................................................................................................3

Influence of dynamic loads on the optimum design of trusses
J. Van Steirteghem, W. Ponsaert, W. P. De Wilde & Ph. Samyn........................13

Modular grid-based design concept for fibre reinforced composite shells
E. De Bolster, H. Cuypers, W.P. De Wilde & J. Wastiels...................................21

Influence of stiffness constraints on optimal design of trusses
using morphological indicators
T. Vandenbergh, W.P. De Wilde, P. Latteur, B. Verbeeck,
W. Ponsaert & J. Van Steirteghem......................................................................31

Variations in form and stress behaviour of a V-shaped membrane
in a foldable structure
M. Mollaert, N. De Temmerman & T. Van Mele................................................41

Section 2: Composite materials and structures

A new composite material based on natural fibres and a thermoset:
technology, applications and properties
G. Wuzella...........................................................................................................53

Experimental test of threaded steel rods glued-in hardwood with epoxy
D. Otero, J. Estévez, E. Martín & J. A. Vázquez.................................................63

Predicting the mechanical behaviour of large composite rocket motor cases
N. Couroneau......................................................................................................73

Micromechanical modeling of random or imperfect composites
M. Šejnoha & J. Zeman.......................................................................................83

Flexural behaviour of ferrocement roof panels
A. S. Alnuaimi, A. Hago & K. S. Al Jabri............................................................93

Finite element modeling of actuated fibre composites
M. Martinez, A. Artemev, F. Nitzsche & B. Geddes..........................................103

CFRP strengthening of prefabricated timber panel walls
M. Premrov & P. Dobrila.................................................................................111

Evaluation of the structural integrity of a sandwich composite
train roof structure
K. B. Shin, B. J. Ryu, J. Y. Lee & S. J. Lee........................................................121

Measurement of the fiber stress distribution during pull-out test
by means of micro-Raman spectroscopy and FEM analysis
K. Tanaka, K. Minoshima & H. Yamada..........................................................131

Section 3: Natural fibre composites
(Special session organised by T. Katayama and H. Takagi)

Effect of surface treatment to tensile static and creep properties
for jute fiber reinforced composite
K. Takemura......................................................................................................143

Effects of forming conditions on mechanical properties of
resinless bamboo composites
H. Takagi & H. Mori.........................................................................................151

Compression moulding of jute fabric reinforced thermoplastic composites
based on PLA non-woven fabric
T. Katayama, K. Tanaka, T. Murakami & K. Uno ...........................................159

Quality control of fibers end-milled from bamboo pipe
using spiral tool path
K. Ogawa, E. Aoyama, T. Hirogaki, Y. Tomioka & H. Nakagawa...................169

Characteristic behaviors of CFRP and GFRP at cryogenic
temperature under static and cyclic loadings
S. Kubo, K. Okubo & T. Fujii............................................................................179

Mechanical properties of loosing natural fiber reinforced polypropylene
K. Mizuta, Y. Ichihara, T. Matsuoka, T. Hirayama & H. Fujita.......................189

Section 4: Material and mechanical characterisation

Identification of strain-rate sensitivity parameters of steel sheet by
genetic algorithm optimisation
G. Belingardi, G. Chiandussi & A. Ibba...........................................................201

Mechanical characterisation of a viscous-elastic plastic material,
sensitive to
hydrostatic pressure and temperature
V. D. Le, M. Caliez, M. Gratton, A. Frachon & D. Picart................................211

Identification of the material properties of composite beams:
inverse method approach
E. Euler, H. Sol & E. Dascotte..........................................................................225

Full-field optical measurement for material parameter identification
with
inverse methods
J. Gu, S. Cooreman, A. Smits, S. Bossuyt, H. Sol, D. Lecompte
& J. Vantomme..................................................................................................239

Multiaxial characterization of the mechanical behaviour of
aluminium foam
L. Peroni, M. Avalle & P. Martella...................................................................249

Characterisation of the high strain rate properties
of Advanced High
Strength Steels
J. Van Slycken, P. Verleysen, J. Degrieck & J. Bouquerel...............................259

Evaluation of bond strength in Roller Compacted Concrete
under various normal pressures
M. Madhkhan & A. Arasteh..............................................................................269

High performance fibres and the mechanical attributes
of cut
resistant structures made therewith
S. Rebouillat & B. Steffenino.............................................................................279

The study of surface oxidation of tin(II) fluoride and chloride fluoride
materials by Mössbauer spectroscopy: to oxidize or not to oxidize,
that is the question
G. Dénès, E. Laou, M. C. Madamba & A. Muntasar........................................301

Study of double ionic disorder (cationic and anionic) and disorder
of two kinds of tin(II) (ionic and covalent) within the same material:
the incredibly complex Ba
1-xSnxCl1+yF1-y solid solution
and its study by Mössbauer spectroscopy
S. Boufas, G. Dénès, J. Kochuparampil, H. Merazig & A. Muntasar...............311

Study on fatigue and energy-dissipation properties of
nanolayered
Cu/Nb thin films
Y.-C. Wang, T. Hoechbauer, J. G. Swadener, T. Darling, A. Misra,
R. Hoagland & M. Nastasi................................................................................323

Advances in computational modeling through the use of
higher-level microstructure characterization
M. Groeber, M. Uchic, D. Dimiduk, Y. Bhandari & S. Ghosh.........................331

Deformation of aluminum alloys AD-1, AMg-6 and D-16
at dynamic compression and temperatures of 25–250
o
C
V. A. Pushkov, S. A. Novikov, V. A. Sinitsyn, I. N. Govorunov
& O. N. Ignatova...............................................................................................343

X-ray residual stress measurements on plasma sprayed
molybdenum coatings
K. Hirukawa, K. Akita, S. Tobe, T. A. Stolarski & S. Ohya..............................351

Compressive residual stress generation process by laser peening
without pre-coating
H. Tanaka, K. Akita, Y. Sano & S. Ohya...........................................................359

The scale effect of roughness in contact problems
S. Mezghani, A. Jourani & H. Zahouani...........................................................369

Section 5: High performance concretes

Copper slag as fine aggregate for high performance concrete
K. S. Al Jabri.....................................................................................................381

Application of FRC in tunnel reinforcement
P. Procházka.....................................................................................................391

Innovative procedure to produce high performance pretensioned
concrete girders combining high strength concrete and
normal or special concrete types
C. Vázquez-Herrero & F. Martínez-Abella.......................................................401

Properties of high performance concrete: the effect of cracks
E. Mňahončáková, M. Jiřičková & R. Č erný....................................................409

Seismic upgrading of square and rectangular RC columns using
FRP wrapping
M. A. N. Abdel-Mooty, M. E. Issa, H. M. Farag & M. A. Bitar........................419

Arch bridge made of reactive powder concrete
D. Cizmar , D. Mestrovic & J. Radic................................................................429

Elastic and inelastic seismic response comparison of
reinforced concrete buildings with normal resistance concrete and
with high resistance concrete
J. A. Avila & D. Rivera.....................................................................................439

The strength effects of synthetic zeolites on properties
of high performance concrete
P. Frontera, S. Marchese, F. Crea, R. Aiello & J. B. Nagy..............................449

Behaviour model and experimental study for the torsion
of reinforced concrete members
C. E. Chalioris..................................................................................................459

A study on use of blended ferrocement: a high performance material
for repair/strengthening of brick masonry columns
T. Kibriya..........................................................................................................469

Section 6: Damage and fracture mechanics

Crush behaviour of open cellular lattice structures manufactured
using selective laser melting
M. Santorinaios, W. Brooks, C. J. Sutcliffe & R. A. W. Mines..........................481

Stress intensity factors for cracked cold-drawn steel wires
under tensile loading
B. Lin & G. Lu...................................................................................................491

Void growth and damage ahead of a crack in pressure-sensitive
dilatant polymers
H. B. Chew, T. F. Guo & L. Cheng...................................................................501

An orthotropic damage model for crash simulation of composites
W. Wang, F. H. M. Swartjes & M. D. Gan.......................................................511

Ring-shaped crack propagation in a cylinder under nonsteady cooling
V. A. Zhornik, Yu. A. Prokopenko, A. A. Rybinskaya & P. A. Savochka...........521

Investigation of the hygrothermal performance of wooden beam ends embedded
in inside insulated outside walls
H. Stopp & P. Strangfeld..................................................................................529

Bond repair of cracked beams
H. Cruz, J. Custódio & D. Smedley..................................................................539

Microtexture and nanoindentation study of delamination cracking
in Al-Cu-Li-X alloys
R. Crooks, M. S. Domack & J. A. Wagner........................................................549

A contribution to the rehabilitation of reinforced concrete structures by
non-destructive electrochemical methods
J. L. Rovira Santa Olaya & P. Pardo Tràfach..................................................559

Section 7: Adhesion and adhesives

Timber specimens parametrized design for numerical analysis
E. Martín Gutiérrez, J. Estévez Cimadevila, D. Otero Chans
& S. Muñiz Gómez............................................................................................571

Theory of the elasticity of the materials of the second order
V. Shorkin & V. Gordon....................................................................................581

Section 8: Optimal design

Optimal design of fibre reinforced tubular structures
H. Martikka & E. Taitokari...............................................................................593

MINLP optimization of steel frames
S. Kravanja & U. Klanšek.................................................................................605

Optimization of timber trusses considering joint flexibility
S. Šilih, M. Premrov & S. Kravanja..................................................................615

The Hendrickx–Vanwalleghem design strategy
W. Debacker, C. Henrotay, W. P. De Wilde & H. Hendrickx...........................625

The optimization of a truss facade
B. Verbeeck,W. P. De Wilde & Ph. Samyn.......................................................635

MINLP optimization of the single-storey industrial building steel
structure
T. Žula, U. Klanšek & S. Kravanja...................................................................643

Genetically optimised placement of piezoelectric sensor arrays:
linear and nonlinear transient analysis
J. N. Rao, S. Lentzen & R. Schmidt...................................................................653

Numerical analysis of the process of trapezoidal thread rolling
L. Kukielka & K. Kukielka................................................................................663

Three-dimensional limit analysis of ancient masonry buildings
with rigid block models
A. Orduña..........................................................................................................673

Section 9: Reliability of structures

Analysis of diffusional stress relaxation in submicron Cu
interconnect structures using the model with enhanced
vacancy diffusivity in grain boundary region
I. Tsukrov, W. M. Grich & T. S. Gross..............................................................685

Application of fuzzy sets to structural reliability of existing structures
I. Mura..............................................................................................................695

Non-linear response of combined system, 3D wall panels and
bending steel frame subjected to seismic loading
M. Z. Kabir, A. R. Rahai & Y. Nassira..............................................................705

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Section 1
Conceptual design and
structural analysis
(Special session organised by
W. P. De Wilde)

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Conceptual design of lightweight structures:
the role of morphological indicators and
the structural index
W. P. De Wilde
Department of Mechanics of Materials and Constructions (MeMC),
Vrije Universiteit Brussel, Brussels
Abstract
Firstly, but in no way exclusively, this paper addresses architectural engineers
facing critical design decisions in the phase of so-called “conceptual design”.
The resulting design must yield a structure showing a sound behaviour in both
the serviceability limit state (SLS) and in the ultimate limit state (ULS), also
meaning that three essential criteria should be satisfied: strength, stiffness and
stability (the latter including, if relevant, an acceptable dynamic behaviour).
However, the question very often remains open as to which of the three criteria is
overruling the other ones. This paper, a synthesis of the work of a research group
headed by the author, tries to show that a conceptual design methodology can be
developed, hereby using the concept of morphological indicators (originally
developed by P. Samyn, subsequently P. Latteur and within the research group)
and a structural index (introduced by Shanley). This methodology also gives an
answer to the question that very often arises when designing lightweight
structures: “design for strength” or “design for stiffness”? Examples in
subsequent papers, presented during this Conference and thus included in these
Proceedings, illustrate the methodology nowadays used by our students in
Keywords: conceptual design of architectural structures, strength, stiffness,
structural stability, structural vibrations.
1 Morphological indicators
The so-called morphological indicators (MI) were introduced by P. Samyn [1] in
1999. As different papers, both within this conference and in other journals and
High Performance Structures and Materials III 3
architectural engineering when designing and analysing their structures.
doi:10.2495/HPSM06001
©2006 WIT PressWIT Transactions on The Built Environment, Vol 85,
www.witpress.com, ISSN 1743-3509 (on-line)

books (see e.g. a more recent book of P. Samyn [2]), have already or will
underline(d) the potentials of these dimensionless numbers, and thus we will
restrict ourselves to a very short introduction.
P. Samyn essentially introduced two indicators, one related to the minimum
volume of material required for a structural typology achieving a fully stressed
design, the other related to the maximum displacement in the same structure. The
combination of those two indexes, being the volume indicator W and the
displacement indicator
∆ allow the designer to select not only a (sub)optimal
typology but also its optimal aspect ratio.
The indicators are dimensionless numbers, function of very few parameters,
the most important being the so-called slenderness of the structure L/H, in which
L is the larger and H the lesser dimension of a window, framing the structure.
P. Samyn defined them as:
a)

W=
σV
FL
, in which
σ
is the admissible stress (in practice we consider the
allowable stress in the serviceability limit state (SLS), V the volume of material,
F the resultant of (static) forces, loading the structure, and L its span.
b)

∆=
E
δ
σ
L
, in which E is the elastic modulus and
δ
the maximum displacement.
Figure 1.

He also shows that they can be expressed as a function of L/H:

W=W(L / H )
and

∆=∆(L / H). This allows one to draw, either analytically or numerically,
diagrams showing the values of the indicators in function of the slenderness, for
W = σV/FL
L/H
PR = push rods
SW = suspension wires
ARCH + TIE + ∞ SW
ARCH + TIE + ∞ PR
ARCH + TIE
ARCH + ∞ SW
ARCH + ∞ PR
ARCH
MULTI-WARREN trusses
WARREN trusses
0,577
0,707
0,816
1,155
1,700
1,633
2,309
2,828
3,266
3,138
1,414
4 High Performance Structures and Materials III
©2006 WIT PressWIT Transactions on The Built Environment, Vol 85,
www.witpress.com, ISSN 1743-3509 (on-line)

different typologies of structures. The recent book of P. Samyn [2], although not
exhaustive, contains an impressive amount of typologies that can be compared:
see fig.1 as an example of a comparison of different typologies through the
volume indicator: this diagram is taken from [9]. Similar graphs were developed
for the displacement indicator
∆
.
It is clear that P. Samyn – see the title of his thesis – hereby provided the
architect with “a tool allowing to reach a suboptimal design at the stage of the
conceptual design”. The fact that he is still using it today, and undoubtedly
producing designs of outstanding quality, proves the robustness of the tools he
introduced.
However, two major objections could be foreseen and they were very soon
subject of controversy. Indeed, the two indicators allow for a preliminary design,
achieving the required performances of strength and stiffness with a minimum
volume of material (a fully stressed design of statically determinate structures,
subject to classical load cases)...but what about (in)stability? It is clear that, in its
most simple form, the developed method does not take – at least explicitly - into
account possible buckling phenomena. However it would be unjust to consider
that it completely overlooks the existence of this phenomenon: in both [1] and
(more detailed) in [2], P. Samyn shows that “correction factors” can be
computed, thus defining an increase of material consumption, and trying to
control the stability of the equilibrium.
Nevertheless, gradually we were convinced that conceptual design should
take into account the totality of the criteria to be satisfied by the structure:

• the strength of the structural parts is controlled through the indicator of
volume:

W=
σV
FL
, as it starts from a fully stressed design (at a stress
level σ). In the conceptual design stage, a minimal value of this
indicator is aimed at, thus trying to achieve a minimal consumption of material. But, as we shall experience very quickly, a mere choice of the
slenderness L/H, corresponding to a minimum of the curve for the
chosen typology (see e.g. fig.1) does not solve the problem! The reason
is simple: this simple minimisation does not take into account the
stiffness, stability...and dynamic requirements of the design. In this
sense we could say that each of the three other criteria introduce kinds
of “forbidden zones” in the W=W(L/H) diagrams: a forbidden zone for
the excessively flexible structures, one for the unstable structures and a
last one – if relevant – for the unacceptable vibrations.
• the stiffness of the structure is evaluated through the indicator of
displacement:

∆=
Eδ
σ
L
. As one can see, it is proportional to the ratio
δ/L, which is generally limited by design codes (see e.g. Eurocodes). As
we will show later this indicator, originally introduced by P. Samyn will
be of primordial importance when evaluating the risk for resonance of a structure.
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• through the buckling indicator

Ψ=
µσL
qEF
, introduced by Latteur [3], in
which µ is the length reduction factor (due to end conditions of the
elements), and

q=
I
Ω
2
in which I is the (minimal) inertia moment of
the section and Ω its section, one can evaluate the sensitivity of the
structure to (local) buckling: the higher
Ψ
, the higher the risk. We are
convinced that this instrument should be used in conjunction with the
other

(W,∆,Θ) , as it gives a better estimate of the penalty in material
consumption than the correction factors used by P. Samyn. To be
mentioned is that J. Van Steirteghem shows in his thesis work [10] that
one can evaluate the risk for global instability, starting from this
indicator.

Figure 2.

Eventually one also has to consider an indicator describing the dynamic
behaviour of the structure. This is achieved through the use of the indicator of
the first natural frequency

Θ=
1
∆
=f
L
H
,Ψ









, extensively discussed by J. Van
Steirteghem in [10]. As one sees, there is a direct link with the indicator of
displacement ∆. This indicator
Θ
is also directly dependent on the buckling
indicator, which is not surprising: both resonance and buckling phenomena in
elastic systems are related with transformation of energy (compression into
bending or torsion for buckling, potential into kinetic for resonance). An
important observation can be made here: if one accepts all the simplifications
introduced by the concept of morphological indicators and if one has a closer
look at the indicator
Θ, one will notice that it is independent on the volume
indicator and thus on the mass of the system. This could bring one to the
conclusion that – at least, at the stage of conceptual design – there is little hope
that one can improve the dynamic behaviour of the structure through simple
6 High Performance Structures and Materials III
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addition of mass. This has been confirmed when designing e.g. slender and
elegant footbridges: one quickly comes to the conclusion that the penalty in
mass, in order to achieve an acceptable spectrum of resonance frequencies is
(very) much higher than the one necessary to control its buckling behaviour (see
e.g. [10]).
A very well known example, proving this observation, is the 350m long
Millennium Bridge, designed by Sir Norman Foster in collaboration with Arup
Ltd. See e.g. http://www.arup.com/millenniumbridge/, site from which we quote:
“...There are two fundamental ways to limit dynamic excitation:
* Stiffen the structure, so the frequency of the bridge and our footsteps no longer match; * Add damping to absorb the energy.
It was concluded that stiffening the bridge to change its frequency was not a
feasible option. The bridge would need to be at least tenfold stiffer laterally to
move its frequency out of the excitation range. The additional structure required
to do this would dramatically change the appearance of the bridge.
It was decided to adopt a damping solution, either active damping or passive
damping. Active damping uses powered devices to apply forces to the structure
to counteract vibrations. Passive damping relies on harnessing the movements of
the structure to absorb energy.” (end of quote).
This is only one of the many examples proving that one has to give necessary
attention to the dynamic behaviour of lightweight structures, if one wants to
design an acceptable lightweight structure! But this also proves that solving the
problem with addition of mass and/or stiffness is very seldom the best option. A
new challenge thus for designers!
2 “Design for stiffness” versus “design for strength”
If one wants to consume a minimum of material it is logical that he follows a
strategy by which the indicator of volume W is set as the hierarchically most
important. Given a span L, loads F and material properties (among which σ
controls W and E controls ∆ ) one can select an acceptable slenderness L/H and
thus H for a chosen typology of structure. As P. Samyn very rightly points out in
[2], one can take into account the stiffness and even the stability requirements,
although one can argue that the latter requirement is addressed in a somewhat
empirical way.
However, from our experience and research in the Vrije Universiteit Brussel,
it appears that:
• the strategy, putting forward the indicator of volume W as objective
function, although yielding performing and lightweight preliminary
designs, practically always produces solutions that have to be corrected
in order to satisfy the remaining requirements. As the objective is to
minimise volume, one very often achieves designs which are too
flexible, unstable...and, most of all, dynamically unacceptable.
• it would be good to think about the strategy that consists in an a priori
selection of the indicator that should be selected as the hierarchically
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more important: W versus ∆, or strength versus stiffness. This
alternative is also linked to the two analyses in serviceability limit state
(SLS) and ultimate limit state (ULS). In fact, one quickly gets a feeling
that there are two extreme situations: on one hand the heavy and very
stiff structures (e.g. masonry bridges [11]), on the other hand the
lightweight and often rather flexible structures (e.g. the modern
footbridge, cf. Millennium Bridge in London). The experience acquired
during studio work with architectural engineers, who have to design
structures of all types, covering a wide spectrum of functionalities and
spans, has underlined that a measure of the danger for (= sensitivity to)
instability phenomena (both buckling and resonance) is the best guide
for the choice between “design for strength” and “design for stiffness”.
• other empirical observations are important:
o when one foresees risks for instability phenomena it is better to
approach the problem through “design for stiffness”.
o when designing lightweight structures it is almost always the
design constraints in the SLS that prevail over those for the
ULS. In other words, these constructions have an enormous
reserve in strength, and they thus show a much higher value of
W than the optimal one!
o the penalty imposed by additional material consumption, in
order to avoid unacceptable vibrations, is much more severe
than the one controlling (in)stability.
• one could thus look for a kind of “separation line” or a criterion
allowing the selection of the adequate strategy. It seems also that, in
order to take into account the “scale effects”, it is better to look for a
parameter which takes into account the absolute value of both span L
and forces F (hereby included the permanent forces on and self-weight
of the structure). Van Steirteghem, in his PhD work [10], suggests that
this parameter could be

L/ F, which in fact has been introduced by
Shanley [8], who called the inverse of its square (F/L
2
) the “structural
index”. Large values point to large span structures with relatively low
permanent loads, small values to the contrary. In another paper, here
presented, he will show the role played by the structural index in some
structural choices. This choice is by no means arbitrary as the indicators
for buckling
Ψ and for the first resonance frequency
Θ
can both be
linked to it: the former
Ψ
even explicitly, as it is proportional to the
structural index, the latter being an implicit function of
Ψ
.
This brings us to an important conclusion: at the stage of conceptual design
one should in the first place check which of the two design strategies, being
“design for strength” versus “ design for stiffness” should be adopted. A
reasonable indication can be obtained by the analysis of the mentioned
morphological indicators, but most of all by the structural index. The latter will
direct you to a design in SLS rather than ULS, if risks for buckling and/or
resonance are to be dealt with.
8 High Performance Structures and Materials III
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3 Alternate strategies
Probably one of the most challenging and promising alternatives to the design
strategy described in the previous sections consists in the use of “new
algorithms”, allowing a search for improved typologies, especially in the case of
complicated load conditions. Instead of looking for the optimal typology of
structure, given the span L and the loads F, which yields an optimal slenderness
L/H for the catalogued typology (e.g. a Warren truss), one can “open the search
space” to yet unknown typologies. This can be achieved using e.g. genetic
algorithms, evolutionary strategies, etc. Verbeeck et al. show in [14] that genetic
algorithms can be very powerful tools in optimisation processes, but above all
have shown in [15] that they can yield new, often unsuspected, typologies, better
suited for the given problem. Important is to mention that the objective function
these algorithms try to minimize is the volume indicator W, the other
morphological indicators reducing the search space by inducing side constraints.
4 Preliminary conclusions
As will be shown by Vandenbergh et al. [12] in a subsequent paper, the
conceptual design of lightweight structures introduces the need for an a priori
selection of a design strategy based on the need to satisfy in the first place a SLS
or an ULS. This can be achieved through an adequate use of morphological
indicators, among which the structural index is also important: it is the only one
taking into account the so-called scale effects. J. Van Steirteghem has
convincingly shown in his Ph.D thesis [10] that it is of paramount importance to
include the buckling indicator as a full partner when designing structures subject
to dominant static loads. As the buckling indicator is directly related to the
structural index, it immediately gives indications about the limit state, either SLS
or ULS, in which the structure should be calculated. This choice also is linked to
the alternative between “design for stiffness” and “design for strength”.
The result of the minimisation of the volume indicator W, in an acceptable
design subspace, and in which the two other morphological indicators ∆ and
Ψ
introduce side constraints, combined with the eagerness of modern architects to
show their ability to cross very large spans, very often yields designs of
structures showing an unacceptable dynamic behaviour. The penalty induced by
corrections on mass or stiffness practically always affects the optimum value of
W in a much more severe way than e.g. the need to satisfy buckling or stiffness
requirements. Ponsaert et al. [13] will show that the unacceptable vibrations can
be controlled through active, hybrid or passive damping, rather than through the
tuning of stiffness and/or mass.
Although it is perhaps a little early to make final statements, I strongly
suspect that the direction taken by my student B. Verbeeck in the field of new
numerical algorithms will yield interesting results. It is indeed quite logical to
think that, as long as you restrict your search for a minimum volume structure
High Performance Structures and Materials III 9
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within a given set of typologies, you could miss better solutions! I am thus
convinced that there is still an open field and want to explore it.
I am quite thrilled by the enthusiasm of the students who discover the
potentials of these indicators and indexes, when working for their studio work.
At least it proves that it can effectively be used at the stage of conceptual design.
And was that not the goal one tries to achieve as a teacher of structural design?
Acknowledgements
Scientific research is very rarely the output of a single brain, and it has not been
different with the present study. I thus want to pay due respect to colleagues and
students. In the first place, two very important contributors to my evolving
insights in structural design and analysis: Philippe Samyn, eminent architect and
engineer, and Pierre Latteur, a structural engineer with a real feeling for
structural behaviour. They triggered my interest for morphological indicators,
allowing me to direct several theses at both Master’s and Doctoral level. All of
the others will recognise themselves, but I want to underline the outstanding
research work of Jan Van Steirteghem, architectural engineer, who sort of “filled
some gaps” left by the excellent work of P. Samyn and P. Latteur, and also
initiated work in the field of dynamics of lightweight structures: he allowed me
to come back to my real passion for structural vibrations.
During the last years I have been also collaborating with one of my former
students, Marijke Mollaert, who finished her Ph.D in 1984 on tensile structures
and, since then, has become a colleague and always has remained a close friend.
I still spend a lot of time discussing new ideas with her and her students, all of
them involved in this exciting field of form-active tensile structures. Although
the discipline of designing these structures is very much different from what we
are doing in my research group, the ideas one can pick up during those informal
meetings are refreshing and really exhilarating. Thank you, Marijke, for your
friendship.
WIT Conferences were also regular meeting points, confronting me with new
ideas and insights: first CADCOMP, later evolving into these HPSM
Conferences, OPTI, but also Structural Repair and Maintenance of Historic
Structures. In particular, I want to mention my friends Santiago Hernandez (U of
La Coruña, Spain) and Jerry Connor (MIT, USA), with whom it is an
enlightening experience to discuss all kinds of matters, even structures!
Research needs funding and scholarships and I thus also want to acknowledge
the Institutions which helped this research financially: Fund for Scientific
Research in Flanders (FWO), Fund for Applied Research in Flanders (IWT), the
VUB and several industrial partners.
Last but not least a personal word of gratitude for Carlos A. Brebbia, always
showing more confidence in my skills than I deserve, and allowing me to meet
such fine persons within the Board of Directors of WIT. It is now about 35 years
that we met for the first time and it is always with extreme pleasure that we see
each other, either in the Lodge or at his Conferences.
10 High Performance Structures and Materials III
©2006 WIT PressWIT Transactions on The Built Environment, Vol 85,
www.witpress.com, ISSN 1743-3509 (on-line)

References
[1] Samyn, P., Etude comparée du volume et du déplacement de structures
bidimensionnelles, sous charges verticales entre deux appuis – vers un
outil d’évaluation et de prédimensionnement des structures (4 vol.), Ph. D.
thesis, Université de Liège, 1999.
[2] Samyn, P., Étude de la morphologie des structures à l’aide des indicateurs
de volume et de déplacement, Académie royale de Belgique, Classe des
Sciences (2004), ISBN 0365-0952.
[3] Latteur, P., Optimisation des treillis, arcs, poutres et câbles sur base
d’indicateurs morphologiques – application aux structures soumises en
partie ou en totalité au flambement (3 vol.), Ph. D. thesis, Vrije
Universiteit Brussel, 2000.
[4] Schlaich, J., Bergermann, R., Leicht Weit, Light Structures, Prestel
(München, Germany), ISBN 3-7913-2918-9, 2005.
[5] Latteur P., Samyn P. et De Wilde P., 2001, Optimization des arcs
paraboliques et en chaînette – aide à la conception sur base d’indicateurs
morphologiques. Revue française de Génie Civil, Vol. 5, n° 1.
[6] Latteur P., Samyn P., De Wilde P., 2000, Comparaison des treillis
classiques type Warren, Pratt et Howe : optimization et
prédimensionnement sur base d’indicateurs morphologiques. Revue
française de Génie civil, Vol. 4, n° 4.
[7] Shea K., 1997, Essays of Discrete Structures: purposeful design of
grammatical structures by direct stochastic search, PhD Thesis, Carnegie
Mellon University, USA.
[8] Shanley FR. Weight-Strength Analysis of Aircraft Structures. New York:
Dover, 1960.
[9] Samyn P., Latteur P., Van Vooren, J., Volume of structures: application to
classical and harmonic structures, International IASS symposium on
Lightweight structures in Architecture, Engineering and Construction,
1998 –October 5-9, Sydney, Australia.
[10] Van Steirteghem J., A Contribution to the Optimisation of Structures
Using Morphological Indicators: (In)Stability and Dynamics, Ph.D. thesis,
Vrije Universiteit Brussel, Mechanics of Materials and Structures, W.P.
De Wilde, supervisor, 2006.
[11] Audenaert A., Peremans H., De Wilde W.P., Static determination of the
internal forces and displacements in arch bridges, Masonry Society
Journal, vol.22, n°1, pp.97-111, September 2004.
[12] Vandenbergh Th., Van Steirteghem J., De Wilde W. P., Samyn P.,
Influence of stiffness constraints on optimal design of trusses using
morphological indicators, HPSM 2006, Wit Press, 2006.
[13] Ponsaert W., De Wilde W. P., Samyn P., Van Steirteghem J., The use of
tuned mass dampers in beam structures, HPSM 2006, WIT Press, 2006.
[14] Verbeeck B, De Wilde WP, Samyn Ph, Van Steirteghem J., The Use of
Genetic Algorithm and Morphological Indicators in the Optimization of
2D Trusses, HPSM 2004, Wit Press, 2004.
High Performance Structures and Materials III 11
©2006 WIT PressWIT Transactions on The Built Environment, Vol 85,
www.witpress.com, ISSN 1743-3509 (on-line)

[15] Verbeeck B., Van Steirteghem J., De Wilde W.P., Samyn Ph., The Need
of Numerical Techniques for the Optimization of Structures Using
Morphological Indicators, Proceedings OPTI2005, WIT Press, 2005.
12 High Performance Structures and Materials III
©2006 WIT PressWIT Transactions on The Built Environment, Vol 85,
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Influence of dynamic loads on the optimum
design of trusses
J. Van Steirteghem
1
, W. Ponsaert
1
, W. P. De Wilde
1

& Ph. Samyn
1,2

1
Vrije Universiteit Brussel, Belgium
2
Samyn and Partners, Belgium
Abstract
The Theory of Morphological Indicators allows a preliminary optimisation of
structures at the stage of conceptual design. Samyn and Latteur developed the
Indicator of Volume to determine the efficiency of structures at early design
stages. The main advantage of this approach is that we only need a very limited
number of parameters. Samyn establishes efficiency curves, with respect to
minimum volume of material, for trusses in which he neglects buckling. Latteur
establishes efficiency curves in which he accounts for buckling. The
displacements are usually checked afterwards to verify if the normative
constraints are not exceeded. In this paper we argue that for trusses, loaded
dynamically and with large spans, dynamics become the dimensioning criterion.
We use the Indicator of the First Natural Frequency to determine the first natural
frequency of trusses. We find that for fully stressed trusses this natural frequency
is usually near to the excitation frequencies of man induced and wind induced
vibrations. Therefore, we need to include dynamics in the optimisation
procedure. We show that for trusses with important spans very large stress
reductions are necessary to obtain acceptable natural frequencies. This stress
reduction comes at the cost of a very important and unacceptable increase of the
volume of material. We determine which typology (Warren, Howe, Pratt) is the
most efficient (minimal volume) with respect to dynamics. Moreover we show
that when dynamics is the dimensioning criterion, the influence of buckling on
the optimum design is negligible since an important stress reduction is necessary.
Finally we propose a work scheme that allows considering dynamics in the
Theory of Morphological Indicators and we provide an example.
Keywords: conceptual design, morphological indicators, trusses, dynamics.
High Performance Structures and Materials III 13
doi:10.2495/HPSM06002
©2006 WIT PressWIT Transactions on The Built Environment, Vol 85,
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1 Introduction to the theory of morphological indicators
Morphological Indicators are design tools allowing the optimisation of structures
for a chosen criterion (volume, stiffness) at the stage of conceptual design using
a limited number of parameters [1]. The Indicator of Volume FLVW
σ
=
allows the comparison of the volume of material used of different structural
systems subjected to the same load case. The Displacement Indicator
LE
σδ
=∆ compares the displacement of different structural systems for a
given stress level.
Samyn [1] and Latteur [2] established the analytical expressions of both
W
and
∆ for trusses, beams, arches, cables, cable stayed structures, masts and
frames subjected to a limited number of (simple) load cases and support
conditions.
For statically determined structures these Morphological Indicators are only
function of the geometrical slenderness
HL if instabilities, self weight and
second order effect are neglected. Latteur [2] introduced the Indicator of
Buckling qEFLµσ=Ψ to take into account the additional volume of
material due to buckling.
Ψ
is a ‘global’ measure of the sensitivity of a
structure to buckling as a function of the material used. Herein,
µ
is a reduction
factor that determines the effective buckling length of the compression member,
2
Ω=Iq is a form factor (with
I
the moment of inertia and
Ω
the section
area) that determines the disposition of the material with respect to the center of
gravity of the compression member (buckling efficient sections have large value
of
q).
Furthermore Samyn [1] and Latteur [2] introduced the Indicator of Self
Weight
σρ
L
=
Φ to take into account the influence of self weight on the total
volume of material. Herein,
ρ
is the specific weight of the material used.
In [3, 4] the authors show that dynamics can become the dimensioning criterion
for structures with large spans and/or small stiffness/strength ratio. Therefore, an
Indicator of the First Natural Frequency ∆=Θ1 is introduced [1, 3, 4].
2 Indicator of the First Natural Frequency
2.1 Classification of loads
For a structure spanning a length
L, the total resultant of the loads
F
consists
of:
• The external live loads
lF
• The external permanent loads
pF
• The self weight
0F
14 High Performance Structures and Materials III
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The external live loads are subdivided in non co-vibrating live loads
llcFF=
1
and co-vibrating live loads
(
)
llFcF
−=
1
2 , with c the share of the non co-
vibrating live loads in the total live loads.
Furthermore, we define the following combinations:

•
pP
FFF+=
0 , the sum of all permanent loads
•
lpEFFF+=, the sum of all external loads

We can now express the resultant of all loads as follows:

lPE
FFFFF
+=+
=
0 (1)

When calculating the first natural frequency of a structure, we take into account
the co-vibrating loads as vibrating mass. We express the total co-vibrating load
D
F as follows:

(
)
lPlpD
FcFFFFF−+=++=1
20 (2)

These loads refer to the Ultimate Limit State (ULS) calculation of the structure.
For a dynamic analysis, we must consider loads in a Serviceability Limit State
(SLS). Hence, we can express
D
F in SLS
()
50.1
1
35.1
* lP
D F
c
F
F −+=
(3)
And we express the vibrating mass
*
D
m of a structure as:
g
F
m
D
D
*
*
= (4)
Fl1
N
on co-vibrating part
of live loads
F
l2
Co-vibrating part
of live loads
F
p
external permanent loads
F
0
self weight
Fl =
F
l1 + Fl2
live loads
FE =
F
l + Fp
external
loads
F =
F
E + F0
total
loads
FP =
F
p + F0 =
FD =
F
l2 + Fp + F0 =
z
F
all co-vibrating
loads
cF
l
(1-c)Fl
High Performance Structures and Materials III 15
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Finally, we express the total mass m of a structure as:
g
F
m=
(5)
2.2 The first natural frequency of a SDOF system
By approximating the structure by an undamped single degree of freedom
(SDOF) structure, with
*
D
m the vibrating mass in SLS of the structure and k the
static stiffness of the structure, the first natural frequency can be expressed as:
*
1
2
D
corm
kc
fπ
= (6)
By reducing a continuous system to a SDOF system, some approximations are
made.
corc is a correction factor that counters these approximations. For beams,
it can be determined analytically; for trusses on the other hand, it must be
determined numerically.
We can express the vibrating mass as a share of the total mass, with
*
z
the
ratio of the co-vibrating load
*
D
F in SLS and the total load
F
in ULS:

mzm
D
**
= (7)

By substituting eqns (7) and (5) in eqn (6), the expression of the first natural
frequency becomes:
Fz
gkc
f
cor
*
1
2π
= (8)
With
kF=
δ
the static displacement, eqn (8) becomes:
δπ
*
1
2z
gc
f
cor
= (9)
or as a function of the Displacement Indicator:
Lz
gEc
f
cor
∆
=βσπ
*
1
2
(10)
The parameter
β
indicates the stress level of the structure.
The Indicator of the First Natural Frequency becomes:
gE
Lz
c
f
cor
βσπ
*
1
21
=
∆
=Θ
(11)
When we calculate the natural frequency we need a larger number of parameters
• the span (
L)
• the material (
σ
,
E
)
• the stress level (
β
)
• the ratio of co-vibrating load in SLS and total load in ULS (
*
z
).
16 High Performance Structures and Materials III
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2.3 Determination of the correction factor
corc
An approximate method to calculate the first natural frequency of a structure,
yielding very good results, is Rayleigh’s energy method [5]. By using this
method we derive the first natural frequency by equating the maximum potential
energy to the maximum kinetic energy. For a structure with concentrated loads
the fundamental frequency becomes, with
j
δ the static displacement under the
concentrated load
jF :
∑
∑
=
j
jj
j
jj
F
F
gf
2
2
1 δ
δ
π
(12)
We checked the results of this method numerically with Robobat. The results
obtained using eqn. (12) underestimate the numerical ones marginally
(maximum 10% for small slendernesses).

2.4 Indicator of First Natural Frequency
We can use the Indicator of the First Natural Frequency to determine the first
natural frequency of structures.

7
[]
∆
m
L
1
Z = 1
[]Hzf
[]Hzf
[]Hz
f
[]Hzf
concrete
timber
S235
S355 44,0
*
=z
12
∆=Θ1
11 8 7 10 5 6 9 4 1 3 2
8 7 5 4 6 3 2 1
3 2 1
7 5 4 6 3 2 1
0,5
1
1,5
16 15 14 13
11 9 10
5 15 10 20
6 5 4 9 8 7 12 11 10
9 8
Lz
E
g
c
f
co r
∆
=
1
2
*
1,
1
βσπ
0,1=β
H
L
20=Ψ
0=Ψ
mL50=
mL70=
mL90=
17
10,1=
corc

Figure 1: Graph allowing the determination of the first natural frequency of
Warren truss with 10 panels.
High Performance Structures and Materials III 17
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In the first quadrant we plot the Indicator of the First Natural Frequency as a
function of the overall slenderness. In the second quadrant we plot L∆1 as a
function of ∆=Θ1. Finally in the third quadrant we plot the frequency
abscissa for different material, stress level and value of
*
z
. Since we include the
material, stress level and value of
*
z
in the frequency abscissa the first and
second quadrant must never be changed for this structure.
In this example we determine the first natural frequency of a steel Warren truss
with 10 panels and a span of 50m in which we can neglect buckling
(
)0=
Ψ
. For
this example we obtain a first natural frequency of 1,7Hz.
3 Trusses dynamically loaded
3.1 Scope
We can now study the behavior of trusses that are subjected to dynamic loads.
We consider three truss typologies (Warren, Pratt and Howe):

Warren Pratt

Howe

We consider three truss typologies (Warren, Pratt and Howe) with:
• Three different spans (L = 20m - 50m - 70m)
• Three number of panels (n = 4 - 8 - 12)
• Three values of z* (z* = 0,15 - 0,44 - 0,74)
• Two different materials (timber - steel).

Moreover, we impose that the natural frequency of the structure must be
larger than 5Hz because the man and wind induced frequencies are usually
between 0Hz and 5Hz.
For trusses in which we neglect buckling we can express the constraint on the
first natural frequency as a constraint on geometrical slenderness. First, we use
eqn. (10) compute an upper bound on
∆
:
⇒
−
Hz50
max
2
*52
∆=∆=





×
<∆
dyn
cor
Lz
gEcβσπ
(13)

In [1] we find the expression of the Indicator of Volume of Warren trusses
(eqn. (14)) and Howe/Pratt (eqn. (15)) trusses:
18 High Performance Structures and Materials III
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()
()
()
() nn
n
H
L
nn
n
dyndyndyndyn
22
2
22
2
22
+
+−∆+∆
<<
+
+−∆−∆
(14)
()
()
()
()nn
n
H
L
nn
n
dyndyndyndyn
21
1
21
1
22
+
+−∆+∆
<<
+
+−∆−∆
(15)
On the other hand, if we consider buckling through
Ψ
this interval is calculated
numerically.
3.2 Results and comparison
When we select a target slenderness of L/H = 10, the large majority of
combinations (typology, L, n, z*, material) need a large stress reduction to obtain
a first natural frequency larger than 5Hz. This stress reduction increases when we
use:
• Pratt or Howe truss instead of Warren truss
• A large span
• A large number of panels
• A large value of z*
Table 1: Howe-Pratt (
0
=
Ψ ): Necessary stress reduction for target
slenderness L/H = 8 for different materials, spans, number of panels
and z*.
0=
Ψ
Hzf5> 8
=
HL

co-vibrating load z* = 0, 74 z* = 0, 44 z* = 0, 15
Material timber steel Timber steel timber steel
Number of panels 4 4 4
L = 20m β = βσ 0,18 0,20 0,30 0,34 0,88 1,00
L = 50m β = βσ 0,07 0,08 0,12 0,13 0,35 1,00
L = 70m β = βσ 0,05 0,05 0,08 0,09 0,25 0,29
Number of panels 8 8 8
L = 20m β = βσ 0,18 0,20 0,30 0,34 0,88 1,00
L = 50m β = βσ 0,07 0,08 0,12 0,13 0,35 1,00
L = 70m β = βσ 0,05 0,05 0,08 0,09 0,25 0,29
Number of panels 12 12 12
L = 20m β = β
σ 0,16 0,18 0,27 0,31 0,81 0,93
L = 50m β = β
σ 0,06 0,07 0,11 0,12 0,32 0,37
L = 70m β = β
σ 0,04 0,05 0,07 0,09 0,23 0,26
High Performance Structures and Materials III 19
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The stiffness/strength ratio of steel and timber is comparable. Table 1 gives an
indication of
β
, the necessary stress reduction to obtain Hzf5
1> for a
Howe/Pratt truss.
4 Conclusions and further research
4.1 Conclusions
In this paper, we showed that we can include dynamics into the Theory of
Morphological Indicators. This comes at the cost of a larger number of
parameters to consider. However, we believe that in order to be useful we must
include the dynamic behaviour of (lightweight) structures. Moreover, we argue
that the number of parameters to consider are still small and are all available at
the stage of conceptual design.
We developed the Indicator of the First Natural Frequency,
Θ
, to compute
the first natural frequency of structures. The expression of
Θ
clearly shows that
the problem is not scale independent anymore.
We found that trusses with large spans, large values of z* and small
stiffness/strength ratio are sensitive to dynamic loads and need important stress
reduction to obtain an acceptable natural frequency.
4.2 Further research
In order to make the Theory of Morphological Indicators more powerful in terms
of dynamic behaviour, the following topics can be worked out in the future:
• Stress reduction due to fatigue
• Higher natural modes and frequencies
• External damping devices (passif, actif, hybrid)
References
[1] Samyn, Ph., Etude comparée du volume et du déplacement de structures
bidimensionnelles, sous charges verticales entre deux appuis – vers un outil
d’évaluation et de pré-dimensionnement des structures, PhD thesis,
Université de Liège, 1999
[2] Latteur, P., Optimisation des treillis, arcs, poutres et câbles sur base
d’indicateurs morphologiques – Application aux structures soumises en
partie ou en totalité au flambement, PhD thesis, Vrije Universiteit Brussel,
2000
[3] Van Steirteghem, J., A contribution to the Optimisation of Structures Using
Morphological Indicators: (In) Stability and Dynamics, PhD thesis, Vrije
Universiteit Brussel, 2006
[4] Ponsaert, W., Het gebruik van trillingsdempers in balkconstructies, Master
thesis, Vriie Universiteit Brussel, 2005
[5] Fertis, D.G., Mechanical and Structural Vibrations, John Wiley & Sons,
New York, 1995
20 High Performance Structures and Materials III
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Modular grid-based design concept for
fibre reinforced composite shells
Department of Mechanics of Materials and Constructions,
Vrije Universiteit Brussel, Belgium
Abstract
When designing a modular system, two main aspects need to be considered: the
aspect of one building stone and the aspect of the overall structure. Both will be
studied here as a function of geometry, mechanical behaviour and historical
The state-of-the-art of design principles, used in architectural designs over the
latest decades, will provide the basic knowledge for the generation of a new kind
of modular construction. Combining both the artistic point of view (aesthetics)
and the engineering point of view (calculations, FEM), a new design concept
will be generated: a system with modular hyperbolic paraboloid building stones,
connected to one another through hinged connections.
Keywords: architecture, modular construction, design concept, hyperbolic
paraboloid.
1 Introduction
In contemporary architecture, one can notice the tendency towards modular
lightweight structures. These designs can easily be assembled and disassembled
and they require a minimal amount of materials, which makes this type of design
very advantageous. Another tendency that can be observed is the frequent use of
freeforms. These designs are usually lightweight as well as aesthetically
pleasing. The designs that combine the advantages of modular structures and
freeform structures are usually covered with textiles. However, composites
(textile reinforced cementmatrix composites, for example) could present a good
alternative; especially when used as faces in a sandwich construction. Therefore,
it would be interesting to perform a feasibility study of such a modular, freeform
High Performance Structures and Materials III 21
doi:10.2495/HPSM06003
background (architectural design, engineering science, etc.).
E. De Bolster, H. Cuypers, W. P. De Wilde & J. Wastiels
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construction made of sandwich panels with faces of textile reinforced
composites.
2 Hyperbolic paraboloids
When designing a modular system, two aspects need to be considered: the aspect
of one building stone and the aspect of the overall structure, consisting of several
building stones. Since a modular system is only as strong as its components
(building stones and the connection between them), it is important to select them
with care.
A hyperbolic paraboloid (also called: hypar) building stone (see figure 1) has
many advantages over other types of building stones. Firstly, a hypar surface can
be applied over any foundation shape (rectangular, triangular, circular,…).
Secondly, a hypar surface is a curved surface and has therefore better bearing
capacities than flat surfaces, because the forces can more easily be introduced in
an efficient way (i.e. through higher normal forces and lower bending moments).
Due to its anticlastic doubly curved shape, instabilities are less likely to occur:
the convex curve will stiffen the behaviour of the concave curve and vice versa
(see figure 1, on top).

Figure 1: Hyperbolic paraboloid (parabolas, parametric representation and the
two distinct independent families of straight lines).
In rectangular coordinates, with the origin in the saddle point of the surface
(as indicated in figure 1, in the middle), the parametric equation of a hypar
surface can be given as:

Z = k XY (1)
where: k = a measure for the distortion of the hypar surface.
Z
X
Y
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Even the fabrication of a hypar surface is not as difficult as one would expect
from a three dimensional shape: a hypar surface is a doubly ruled surface and can
therefore be formed by two distinct independent families of straight lines (see
figure 1, below), which makes the formwork much easier. When manufacturing
hypar-sandwich panels with composite faces, an adaptable and reusable cable net
could be used as a reconfigurable mould. The net, which is largely based on the
ADAPTENT-concept of Hebbelinck [1], then provides an easy, fast, re-usable
and economical methodology in fabricating hypar-sandwich panels that are to be
used in modular structures (see figures 2 and 3).

Figure 2: ADAPTENT-concept: asymmetrical hypar surface [1].

Figure 3: Laminating a hypar sandwich panel on top of the ADAPTENT.
High Performance Structures and Materials III 23
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3 Design principles
There are many basic concepts that underlie the field of design. All basic tenets
can be grouped into design elements and design principles. They are applicable
to all of the visual arts, amongst which architecture. The design elements are the
components or objects of the design: a line, a point, a surface, colour, etc. The
design principles on the other hand govern the relationship between the design
elements, giving them meaning. There are many additional concepts that are
related to the principles of design. The grid-concept is one of these techniques: it
provides a framework for all basic principles.
3.1 Grid
Geometric patterns have always been a fundamental aspect of human culture. In
nature, geometric order is rarely found. It is rather man’s way to understand his
surroundings.
Science uses the grid as a technique to cope with complexity. The grid is the
basis for most techniques which sample and quantitatively analyse the ‘real
world’. In archaeology for example, archaeologists use three dimensional grids
as a baseline for complex digs. Excavation takes place within trenches or areas of
about 1 metre square, which are located within a site survey ‘grid’ so that every
point on the excavation site can be given a horizontal coordinate. The
information, revealed through laborious excavation can then be gathered and
ordered in a rather simple manner.
Ecological sampling methods also make use of the grid-method. If one would
want to know what kind of plants and animals are in a particular habitat, and
how many there are of each species, it is usually impossible to go and count each
and every one present. Samples are taken instead. A method of random sampling
is used to map the area under survey and to overlay it with a numbered grid. In
short, the fundamental technique for filtering the complexity of the observable is
based on the ‘quadrat’ and ‘transect’: small square or cubic areas (quadrats) are
examined in detail along a line or across a grid of evenly distributed sample
points (transect).
For reasons difficult to explain, the significance of the grid in modern and
contemporary architecture (and art) is just as important.
3.2 Modern and contemporary architecture
The grid is one of the oldest architectural design tools. A grid can help a designer
control the positions of built and space elements, making the layout task more
systematic. Especially in laying out plans for new towns and cities, the use of
grids enables the designers to make decisions at the urban scale, nevertheless
providing relative freedom at the block and lot scale for individual developers
and house designers.
Taking it one step further, the grid can also be applied to a single building.
This formal and structural approach to design was seen in the Swiss International
Style. The term “International Style” was first used in New York City in
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conjunction with the 1932 Museum of Modern Art exhibition of contemporary
European architecture, entitled “The International Style: Architecture Since
1922”. The term is often used to refer to all Modern architecture.
According to Philip Johnson and Henry-Russell Hitchcock (who wrote the
catalogue that accompanied the exhibition of the International Style), Modern
architecture is characterized by three main principals [2]: architecture as volume,
regularity and avoidance of applied decoration. The rigid, simple, geometric and
asymmetrical style of the International Style arose from the work of Walter
Gropius, Ludwig Mies van der Rohe and of course Le Corbusier and lived on in
the work of – for example – Skidmore, Owings & Merrill. Many architects
retained the earlier mentioned modernist philosophies, aiming to integrate
modern technology and formal elements derived from the basic grid. Mies used
minimalistic, linear forms, evoking the language of the idealistic International
Style philosophy, called “less is more”. He embraced the glass and steel
skyscraper that showed its building materials as a form of ornamentation. His
buildings were carefully laid out on a grid, totally embracing the concept of
regularity. This careful grid system lined up everything including the tiles in the
plaza and even the lighting in the ceiling of the lobby. One of his well known
accomplishments is the Barcelona Pavilion in 1929. The grid-system is
undeniably present.
The ideal modernistic point of view became so stringent that a rupture
between architects and this architectural style was inevitable. Postmodernism
rebelled against the purity and rigidity of forms with lots of excess and
exuberance. Nowadays, in the rise of spirituality and fundamentalism however,
architecture has thrown off the ornamentation of postmodernism and returned to
some of the values of the International Style. In his book “Supermodernism:
Architecture in the Age of Globalization” [3], Hans Ibelings defines the post-
postmodernism as a tech-inspired aesthetic movement that reacts against
postmodernism and adopts the philosophy of computer product design.
Architects are drawn towards the idea of “tabula rasa”; the idea that each new
design starts as a pure, empty plane. Structures appear portable and therefore
disconnected from their surroundings. Similar to a computer, all the details are
inside, while exteriors are neutral and unassuming. High-tech knowledge is used
to create spaces that are valued for their visual and spatial sensations only. Since
high-tech architecture strongly relates to science, the same techniques of
handling complexity are likely to be used. It seems evident that – yet again – the
grid-system is a widely-spread designing tool.
4 Overall design
Many have said grid-systems can suffocate creativity, as can modularity.
However, this doesn’t have to be the case. Grid-systems can facilitate creativity
by providing a framework and some predefined answers to questions such as
“What span to use?”, “Which module to use?”, etc. The grid simplifies decision-
making by limiting the placement of elements to certain places, but if the grid
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doesn’t permit a sufficiently rich range of variation, the designer must react and
redesign it.
4.1 Design concept
In this paper a design concept is formulated in which a grid is used as an
integration system (through hinged line connections) of the individual hypar
surfaces in the overall “roof”-design. A two-dimensional grid is formed that
defines the horizontal coordinates of the four corner points of each hypar surface.
The vertical coordinate of the corner points depends on the formal design of the
overall structure and is thus insofar independent of the grid. Once the position of
four non-coplanar corner points are chosen, a hypar surface can be created. With
this systematic method, a variety of shapes can be made modular in five steps:

1. Choose a mathematical function z=f(x,y), representing the formal
aesthetics you - as designer - wish.
2. Choose/note the dimensions of the horizontal rectangular base that
should be covered.
3. Divide this base in a number of elements (each element having the same
dimensions in the x- and y-direction).
4. Calculate the x- en y-coordinates of each corner point (on the base).
5. Use these coordinates and the mathematical equation of the three-
dimensional function to calculate the z-coordinate of each corner point.

Figure 4: Generating a modular hypar-system, based on a grid.
The two-dimensional horizontal grid not only defines the overall design, but
also facilitates the prefabrication of each hypar surface (see section 2). In figure
4, it was chosen to work with a single regular grid to which each building stone
is related.
x
y
z
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Since any mathematical function can be chosen as initial aesthetic design, a
variety of freeform constructions can be created without the fear of losing
oneself in an infinite amount of choices. Due to the grid and the specific shape of
the basic building stone, one is better capable of handling the complexity of
freeform design: a framework has been set that still leaves room for ones own
creativity and originality.
4.2 Modularity science
The abovementioned design idea has similarities with the finite element method.
In FEM, a complex object is simplified by dividing it in areas (finite elements)
and reducing each finite element to his corner points. Calculations of the stresses
are done in specific, discrete Gauss points. In the presented modular design
system, an overall shape is divided into pieces according to a horizontal grid and
approximated by the discrete corner points of each piece. The design is dictated
by the hypar surfaces that are drawn through the discrete points.
The similarities between the finite element method and designing method are
clarified in figure 5: a geodesic dome of Buckminster Fuller is shown. An
aluminium sphere with radius of 34.14m is used as roof for the former aviation
museum at the airport of Schiphol in the Netherlands. Starting from the formal
design (figure 5, top left), calculation methods are used to “mesh” the object
under study (figure 5, middle right). Each “mesh” is then extracted from the
overall object and studied individually: the module is born (figure 5, bottom left)
to which all calculations are related.

Figure 5: From global concept to discrete solutions (National Aviation
museum Aviodome-Schiphol, Buckminster Fuller, 1971).
MESHING
MODULARISING

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Anfossi, e pubblicò varie sue composizioni di musica sì vocale, che
instrumentale. Passò quindi come virtuoso di camera al servigio di S.
A. il principe de Rohan, e viaggiò seco sino in Costantinopoli ed in
Francia, d'onde scoppiata essendo la fatale rivoluzione del 1789,
partì per l'Italia, ed indi per Sicilia. Egli si trova attualmente stabilito
in Catania, come primo violino di quel teatro e della cattedrale, ove
gode di un'ottima riputazione presso il pubblico.
Nanini (Giov. Maria), da Vallerano, condiscepolo ed amico del
Palestrina, studiò il contrappunto sotto Rinaldo del Mell. Circa 1577,
era cantante nella cappella del Papa, dove conservansi le sue
eccellenti composizioni. Fu quindi il successore di Palestrina, come
maestro di cappella di S. Maria Maggiore. Antimo Liberati fa anche
menzione di Bernardino Nanini minore fratello di Giovanni, e dice che
le di lui composizioni brillavano per il genio e l'originalità. Il P. Martini
rapporta nel t. 1 della sua storia un Trattato di contrappunto con la
regola per far contrappunto a mente, che ha ambidue per autori.
Nardini (Pietro), nato in Livorno nel 1725, fu il più rinomato e 'l più
diletto scolare di Tartini, presso il quale soggiornò lungamente in
Padova. Di lui e di Pagin, dice il Conte di S. Raffaele, “con paterna
tenerezza faceva menzione il Tartini, dai quali nel pregio della
esecuzione ei confessavasi vinto; e confessavalo con quella patriarcal
lealtà ch'è un troppo raro fenomeno a dì nostri.” (Dell'Arte del
suono). Nardini, dopo di essere stato alla corte del duca di
Vittemberga come suo virtuoso, venne nel 1767 a Livorno, ove
compose quasi tutte le sue opere: portossi quindi in Padova nel
1769, per rivedere il suo maestro Tartini, e ne prese una particolar
cura nella sua ultima malattia, mostrandogli la tenerezza di un figlio.
L'anno d'appresso entrò egli al servigio del gran duca di Toscana,
come primo suo violinista in Firenze, dove nel passaggio
dell'imperatore Giuseppe II ebbe l'onore di eseguire in sua presenza
molti concerti: questo principe in attestato della sua soddisfazione gli
fè dono di una scatola d'oro riccamente smaltata. Nardini brillava
principalmente nell'esecuzione degli adagio: alcuni, che l'hanno
conosciuto, assicurano che allorquando si sentiva senza vederlo, tale
era la magia del suo arco, che pareva sentire una voce piuttosto

anzichè un istromento. Lo stile delle sue sonate è sostenuto, chiare
ne sono le idee, ben condotti i motivi, ed espressivi e naturali i
sentimenti, ma analoghi al carattere serioso dell'autore. Evita il
difficile, e tutto sta il suo fare nell'arte e nel maneggio dell'arco,
ch'egli possedeva nell'ultima perfezione. Ecco perchè le sue sonate
non fanno più lo stesso effetto, se eseguite non vengono secondo la
sua scuola. Veggasi il Saggio sul gusto della musica, del Sig.
Rangoni, Livorno 1790, in 12º. Nardini morì in Firenze nel 1796.
NasÉlli (don Diego), della famiglia de' principi di Aragona, nobile
palermitano, allievo di Perez per la musica, alla di cui protezione ben
può dirsi che dovette questo maestro la sua fortuna. Il Cavalier
Naselli studiò così profondamente la musica, che compose più opere
per i teatri d'Italia, che ebbero allora grande incontro. Non volendo
però comparirne autore, facevale correre nel pubblico sotto il nome
di Egidio Lasnel, anagramma del suo vero nome. L'Attilio Regolo
rappresentossi con sua musica in Palermo nel 1748, e il Demetrio in
Napoli nel 1749.
Nasçlini, compositore italiano nato circa 1767, ha scritto la musica di
più drammi in diverse città dell'Italia con buon successo.
L'Andromaca fu da lui composta in Londra nel 1790. Invitato a
scrivere per il carnovale del 1798 in Venezia, in vece di occuparsi
della composizione della sua opera, si diè ai divertimenti ed a'
stravizzi con tale eccesso, che ne divenne la vittima, e morì pria che
avesse potuto terminare la sua musica. Nel magazino di Ricordi si
trova di lui la Merope, dramma serio, e li Opposti caratteri burlesco.
Naìmann (Amedeo) nacque a Blasewitz nel 1745. Mostrato avendo
dalla prima età delle disposizioni straordinarie e de' gran talenti per
la musica, cominciò a studiarla dapprima in Dresda, e nell'età di 13
anni venne a tale oggetto in Italia senz'altro ajuto che i suoi talenti e
la sua fortuna. Giunto in Padova, il cel. Tartini graziosamente lo
accolse, e gli diè delle lezioni. Dopo otto anni di soggiorno in Italia,
la brama di rivedere la patria, i parenti, gli amici, e di consacrare al
servigio del suo principe i talenti che aveva acquistati, lo determinò a
mandare a suo padre una delle sue composizioni, pregandolo di farla

giungere alla corte. Per soddisfare alla sua dimanda, sua madre
portossi a Dresda ed ebbe la buona fortuna di consegnarla alle mani
dell'elettrice vedova M. Antonietta. Questa principessa assai dotta
nella musica, avendo scorso quella composizione alla presenza della
madre di Naumann, le diè congedo con dirle che dubitava molto che
fosse quella una vera composizione del giovinetto, ma che ne
prenderebbe informazione. Assicuratasi quindi della verità mercè le
testimonianze unanimi de' migliori professori di musica dell'Italia, ai
quali aveva fatto scrivere, e che convenivan tutti nel fare l'elogio di
quel giovane virtuoso, essa gli inviò la sua nomina alla cappella di
Dresda, alla quale unì insieme la somma necessaria pel suo ritorno.
Naumann affrettossi allora di ritornare alla patria nel 1766. Questo
viaggio non fu frattanto che una visita passeggiera, stanteche i suoi
impegni in Italia ve lo richiamarono alcun tempo appresso, e dopo
un secondo soggiorno di due anni in questa patria delle arti, tornò a
Dresda e vi ottenne il posto di maestro di cappella in attività di
servigio. Pur nondimeno nel 1768 egli venne in Sicilia, e scrisse in
Palermo l'Achille in Sciro, che piacque moltissimo. In questa Capitale
era seco il cel. Schuster allora assai giovane, e mi ricordo, benchè
fossi io allora molto ragazzo, che Naumann invitò un giorno mio
Padre a sentire in sua casa alcuni suoi concerti, ed una sinfonia di
Schuster; io vi fui condotto ed ho presente tuttora la fisonomia di
ambidue questi grand'uomini. Nel 1774, Naumann fece un terzo
viaggio in Italia, e scrisse pel teatro di S. Marco in Venezia le Nozze
disturbate, dramma comico; l'Isola disabitata, e l'Ipermestra di
Metastasio; il Solimano di Migliavacca, per il teatro di S. Benedetto.
Scrisse ancora a Copenaghen nel 1785 l'Orfeo in lingua danese, che
ebbe quivi tale successo, che la corte gli offrì il posto di maestro
della cappella reale, con le più vantaggiose condizioni, ma il suo
amore per la patria gli fece ricusar queste offerte, e l'elettor di
Sassonia ne lo ricompensò nominandolo capo, e direttor generale
della cappella di Dresda, con l'onorario di tre mila scudi. Alcuni anni
prima della sua morte egli si era consecrato quasi esclusivamente
alla musica di chiesa. Egli ha posto in musica quasi tutti gli Oratorj di
Metastasio, un Te Deum, 18 messe, vespri, litanie, mottetti ec. per la
corte di Dresda. Nel 1801 passeggiando nella villa elettorale finì

subitamente di vivere colpito di apoplesia. Il celebre Wieland ha dato
nel nuovo Mercurio allemanno del 1813, un interessante ragguaglio
della vita di Naumann; e nello stesso anno Meisner pubblicò alcune
memorie per servire alla di lui biografia, in un vol. in 8vo. Tutta la di
lui musica si distingue per una melodia dolce e naturale conforme
alla buona scuola italiana, e la sua armonia per quella chiarezza e
semplicità d'instromentale, che di rado si trova presso i compositori
tedeschi.
NaìòÉ (Louis de la), dell'Accademia delle Iscrizioni e Belle-Lettere di
Parigi, nel di cui tomo X vi ha di lui Dissertation sur les chansons de
l'ancienne Grèce en deux Mémoires 1733, n. 18 e 9. Egli tratta
questa materia con molta esattezza ed eleganza.
NÉÉfÉ (Cristiano) nacque a Chemnitz nella Sassonia nel 1748; studiò
il dritto e nello stesso tempo la musica in Lipsia, sotto il maestro di
cappella Hiller. Animato dalla costui approvazione intorno ad alcune
sue composizioni consacrossi interamente alla musica, e pose in note
più drammi comici per il teatro di Lipsia con tal successo, che
ottenne il posto di direttor della musica. Fu quindi maestro di
cappella della corte dell'elettore di Colonia a Bonn, e nel 1783 il suo
onorario montava alla somma di 2400 franchi. Nel Museo allemanno
del 1776 vi ha una sua Dissertazione su le ripetizioni in musica; e nel
Magazino di Cramer an. 1783, un'altra Dissertazione sullo stato della
musica a Bonn. (V. Gerber).
NÉidhart (Giov. Giorgio), maestro di cappella del re di Prussia a
Konisberga, morto nel 1740, è autore di un'opera tedesca che ha per
titolo: Divisione perfetta e mattematica del canone diatonico-
cromatico, e temperato del monocordo, 1732, con un rame di figure.
In essa mostra l'A. di qual maniera si possono trovare tutti i
temperamenti, ed esprimerli per via di linee e di cifre. Se n'è fatta
una seconda edizione in Lipsia nel 1734.
NÉìâçmm (Sigismondo), nato a Salisburgo nel 1778, cominciò ad
apprender la musica all'età di sei anni, ma non lasciò di fare gli altri
studj nell'università di Salisburgo, e suo padre professore in quella di
calligrafia mostrò somma diligenza per la sua educazione scientifica

e musicale. Sua madre essendo in parentela con la moglie del
maestro di quella corte Michele Haydn, costui con quella bontà, che
ne distingueva il carattere, prestò l'opera sua nell'insegnargli la
composizione, e lo impiegò nelle sue funzioni come primo organista
della corte. Nel 1798. Neukomm portossi in Vienna, ove Giuseppe
Haydn, sulla raccomandazione di Michele suo fratello, lo accettò
come allievo. Profittò egli per il corso di sette anni di tale
inapprezzabile fortuna, procurando sempre di meritare in qualche
maniera le buone grazie di sì gran maestro, che dal canto suo lo
trattò come un suo figlio. Nel 1804 si rese egli a Pietroburgo, dove
appena giunto fu nominato maestro di cappella e direttore
dell'opera, ma i rigori di quel clima nocendo alla sua salute gli fu
d'uopo rinunziare quel posto, e andarsene via. Nel 1807 fu eletto
membro dell'accademia reale di musica a Stockolm, e l'anno di
appresso, della società filarmonica di Pietroburgo. Tornato in Vienna
ebbe la sorte di abbracciare il suo caro maestro quattro mesi prima
che fosse morto. Da lì passò egli in Francia nel 1810. Neukomm si è
provato in tutti i generi, come far dovrebbe ogni giovane artista per
indovinar quello a cui è destinato dalla natura; egli ha creduto aver
delle disposizioni per il grave. Disperando di fare una sinfonia, che
star potesse a fronte di quelle di Haydn, e di Mozart, rinunziò del
tutto a tal genere di musica, e compose dei capricci a piena
orchestra. Egli ha scritto eziandio molta musica vocale sì latina, che
tedesca, francese, italiana, e russa; e molte opere per il forte-piano,
e diversi instromenti da fiato.
NÉìsò (Arrigo), dopo aver fatti de' profondi studj in più scienze, non
cominciò a studiar la musica che dopo il cinquantesimo anno di sua
età. Egli prese delle lezioni di contrappunto, e di composizione da
Bokemeyer, e vi fece tali progressi, che compose della musica per
chiesa a 4 voci, con successo eseguita nella chiesa di Wernigerode,
dove era egli primo pastore, ed eforo della scuola di quel paese.
Pubblicò in oltre una dissertazione Dell'uso, e dell'abuso della
musica, che si trova in fronte dell'opera di Werkmeister della nobile
dignità della musica, 1691. Lasciò ancora manoscritto un Trattato
sulla Musica in 4º: cap. 1. Dell'eccellenza della musica; 2. del suo

uso ed utilità; 3. del suo abuso; e 4. sulla maniera di organizzare
una musica.
NichÉlmann (Cristoforo), dopo avere appreso i principj della musica
nel suo nativo paese, fu dal padre suo, che rimarcato aveva i suoi
talenti per quest'arte, mandato a studiarla nella scuola di S.
Tommaso in Lipsia sotto la direzione del gran Seb. Bach nel 1730, ed
il primo figlio di costui insegnogli principalmente il cembalo, e lo
guidò ne' suoi primi saggi di composizione. Prese quindi in
Hamburgo delle lezioni da tre celebri maestri, Keiser, Telemann e
Mattheson: nel 1740, stabilitosi in Berlino fecesi istruire da Graun
nella composizione, ed avendovi fatto de' gran progressi, entrò nella
corte del re di Prussia come suo cembalista e musico di camera. Nel
1749, in occasione della disputa sulla musica francese ed italiana,
egli scrisse la sua opera pubblicata quindi a Danzica nel 1755 con
questo titolo: La mélodie d'après sa nature et ses qualités avec 22
planches. Un anonimo confutolla con veemenza in uno scritto
intitolato: Idées d'un amateur de musique, in 4º, al quale rispose
Nichelmann con un libro pieno d'ironia sotto il titolo di Excellence des
idées de M... analisée par un amateur de musique. Egli morì nel
1761. Marpurg nelle sue Memorie storiche e critiche rapporta il
catalogo delle di lui composizioni.
Nicçlai (Ernesto Ant.), dottore in medicina a Halle pubblicò nel 1745,
Verbindung etc., ossia Dissertazione sull'unione della musica con la
medicina, ove ragiona degli effetti di quella sul corpo dell'uomo. (V.
Lichtent. p. 82)
Nicçlai (Federico), dotto librajo di Berlino, quivi nato nel 1733. Nella
Relazione de' suoi viaggi le osservazioni, ch'egli fa sulla musica,
provano l'estensione delle sue cognizioni in questa facoltà. Le
memorie ch'egli rapporta sulla musica di Vienna, e con ispezialità
intorno al celebre Gluck, meritano di esser lette. Trovansi
egualmente delle notizie molto interessanti su i musici di Berlino
nelle sue Descrizioni di Berlino, e di Potsdam.
Nicçlini (Giuseppe), bravo compositore di musica per teatro
attualmente vivente in Napoli. Le sue opere sono molto graziose ed

assai stimate, I Manlj; Abeniamet e Zoraide; il Trajano in Dacia; il
Coriolano, drammi serj. Il Trionfo del bel sesso, e le due gemelle
burleschi, si trovano nel magazino di musica del Ricordi in Milano.
Nicçmacç , greco filosofo, viveva probabilmente verso la metà del
secondo secolo dell'era cristiana. Scrisse un piano di musica pregato
da una dama, ch'egli chiama la più onesta donna dell'universo, e che
volle da lui essere instruita nella scienza armonica. Chiama egli il suo
libro Manuale armonico: il secondo annesso a questo dal Meibomio
non segli può giudiziosamente attribuire, essendo in esso citato
Nicomaco medesimo. “Nel primo si vede, dice il Requeno, che
Nicomaco scriveva da erudito, non mai da pratico nell'armonia, nè da
esatto specolativo nella pratica.” Le prove di questa proposizione
possono leggersi con profitto nel t. 1 de' di lui Saggi, p. 304.
“Benchè Nicomaco (soggiugne il Requeno), sia di poco calibro ne'
precetti, copiando egli dagli antichi, ci lasciò però alcune scelte
memorie dell'arte... Non so come dica Meibomio nella prefazione a
Nicomaco, che questo sia l'unico pittagorico scrittore armonico, che
ci rimane, essendo tutti quelli della sua collezione tutti seguaci del
sistema musico di Pitagora, fuori di Bacchio, o affatto, o in parte. Ciò
non può essere venuto in mente a Meibomio, se non per non aver
esso intesi gli stessi autori, che ci commenta.” p. 307-309. I Grandi
Comentarj, che Nicomaco cita di avere scritto sulla musica, non ci
sono rimasti: alcuni frammenti se ne trovano solo presso Porfirio e
Jamblico. Secondo quest'ultimo egli dee esser posto nel numero de'
più grand'uomini dell'antichità: egli lo chiama un uomo straordinario,
che pochi autori hanno uguagliato nelle scienze mattematiche: vanta
la sua profondità, e 'l genio inventore, l'ordine, e 'l nesso delle sue
idee, la precisione, la chiarezza, e l'eleganza del suo stile. Ma
allorchè si leggono i frammenti che ce ne restano, si è sorpreso che i
nuovi Platonici abbiano potuto credere tutte codeste cose; se non
che la conformità delle opinioni possa solo far credere ad un
insensato che un insensato, che gli rassomiglia, è un grand'uomo (V.
Meiniers t. 1, p. 212). Che altro infatti reca Nicomaco della musica,
che vani confronti delle voci, e degli astri, ed inutili calcoli delle
ragioni de' suoni?

NiÉmÉtschÉâ, professore nell'università di Praga nel 1804, pubblicò in
tedesco Lo Spirito di Mozart, in 8º, dove alla biografia di questo gran
maestro fa egli succedere delle interessanti osservazioni sul genio
particolare delle di lui famose composizioni, e sulla profonda di lui
cognizione dell'effetto, e dell'impiego degli instromenti da fiato. A
questo esame unisce egli un'analisi ragionata di tutte le sue opere,
che fassi leggere con piacere e con profitto.
NiÉmÉyÉr (Augusto-Ermanno), professore di teologia a Halle, quivi
nato nel 1752, è autore di un'opera pubblicata a Lipsia col titolo di
Pensieri sulla Religione, la Poesia, e la Musica, 1807, e di alcuni
drammi sacri posti in musica da Rolle.
NigÉtti (Francesco), dotto musico italiano circa 1600 fu l'inventore
del Cembalo onnicordo, detto il Proteo. Per questa invenzione gode
egli d'una gran celebrità nella storia della musica in Italia, che di
mano in mano andavasi allora perfezionando (v. Maffei Veron.
illustr.).
NiîÉrs (Gabriele). Maestro della R. cappella di Luigi XIV, nato a
Parigi, si distinse principalmente per le sue opere teoriche. Vi ha di
lui: I. Traité de la composition de la musique, Paris 1668, e
Amsterdam 1697, in 8º. II. La gamme du Si, che servì molto in
quell'epoca a facilitare il solfeggio. III. Dissertation sur le chant
grégorien, Paris 1683, in 8º, che vien ricercata tuttora per le dotte
ricerche che vi si trovano. IV. Traité de la musique des enfans. Egli
morì assai vecchio nel 1670.
Nçéitsch (Guglielmo), attualmente direttore di Musica a Nordlingue,
nacque nel 1758. Egli è un eccellente sonatore di forte-piano, e di
più altri instromenti, e studiò la composizione sotto Riepel e Beck.
Nel 1784, pubblicò a Norimberga un Saggio di un libro elementare
dell'arte del canto, ad uso delle scuole normali, con 6 tavole di
esempj, in 4º. Egli ha scritto ancora molte sonate per il piano, e nel
1787 un oratorio a piena orchestra molto stimato.
Nçrth (lord Franc. Guilford), barone di Kertling, fornito delle
cognizioni proprie di un uomo di gran nascita, morì a Wroxton nel

1685. Tra le sue opere scritte in lingua inglese vi ha Saggio filosofico
sulla musica, 1677. Egli coltivolla ancora come arte, ed ha lasciate
molte composizioni di musica.
NçìgarÉt (Pietro) pubblicò in Parigi nel 1769, de l'Art du théâtre, 2
vol. in 8º. Egli vi tratta dottamente della musica drammatica.
NçîÉrrÉ (Giov. Giorgio), cavaliere dell'ordine di Cristo, nato in Parigi
coltivò con trasporto le arti, e con ispezialità la danza e la musica,
sulle quali ha lasciato de' capi d'opera. Noi non farem quì menzione
che delle sue lettere Sur les arts imitateurs, Paris 1807, in 2 vol. in
8º, che assicurano la sua riputazione letteraria, e le sue profonde
cognizioni sulla musica e la danza. Egli è morto a S. Germano nel
1810, di ottantatre anni.
Nìïairi (Ahmed), dotto Arabo in Egitto, e giudice del Cairo, morì
nel 1352. Egli è autore di un'opera scritta in arabo col titolo di
Nekajot ec., cioè Lo scopo del bisogno, ovvero Ricerche ne' diversi
generi delle scienze. Non è ella in sostanza che un'Enciclopedia o un
trattato universale disposto per ordine di materie, che si conserva
ancora nella biblioteca di Leide. Nel terzo capitolo della seconda
parte di quest'opera molto pregevole per la letteratura araba, egli
tratta del canto e degli instromenti a corda; di ciò che ne han
pensato i loro principi e generali che hanno coltivato la musica; della
storia de' musici; di quel che saper dee un musico, e di quello che
hanno detto i loro poeti intorno alla musica ed agli instromenti.

O
Odingtçn (Walter), benedettino d'Evesham in Inghilterra circa
1240. La sua opera de Speculatione Musicæ non contiene che un
commentario della dottrina di Francone, con alcune spiegazioni per
rapporto alla misura. Egli era un buon filosofo e matematico de' suoi
tempi.
Odçardi (Gius.) d'Ascoli, cel. costruttore di violini morto in età di soli
28 anni. Galeazzi ne' suoi Elementi di musica (Roma 1791) nel primo
tomo pag. 81 rapporta ch'egli ne aveva fatti duecento, molti de' quali
non sono in nulla inferiori ai migliori di Cremona.
OÉdÉr (Luigi), consigliere di finanze del duca di Brunswick, morto in
questa città nel 1776, è autore di un trattato d'acustica col titolo: De
vibratione chordarum, Brunswick 1746 in 4º.
OÉlrichs (Conrado), dottore in dritto, e celebre in Germania per la
quantità delle sue opere di letteratura, e di diplomazia. Nella sua
gioventù si era egli proposto di scrivere una Storia generale della
musica, e fornito si era di una numerosa collezione di opere sulla
musica, nella quale molte rare dissertazioni trovavansi sopra diversi
rami della medesima, di cui può vedersi il catalogo nel 3º vol. delle
Lettere critiche; ma non recò a fine quest'idea, nè altro vi ha di lui su
questo soggetto che Notizia istorica delle dignità accademiche nella
musica, e delle accademie e società musicali, Berlino 1752 in 8vo.
OÉttingÉr (Federico), abate di Murrhard, tra le sue opere si distingue
per rapporto alla musica Eulerische ec. ossia Filosofia di Eulero e di
Frick sulla musica, Neuwied 1761.
Oginsâi (Hettman), conte cavaliere di più ordini nella Lituania, da
semplice amatore ha portato ad un grado eminente il suono del

clarinetto, e nelle assemblee musicali di Pietroburgo nel 1764 eseguì
dei concerti e degli a solo i più difficili in mezzo agli applausi
universali. Egli era in oltre molto abile sull'arpa, sul violino e 'l piano-
forte. Una rimarchevole particolarità della vita di quest'illustre
dilettante si è l'avere concepita l'idea dell'oratorio della Creazione,
ch'egli comunicò al famoso Haydn. Egli è autore dell'artic. Harpe
nella prima Enciclopedia: morì a Pietroburgo circa 1789. Il conte
Michele Oginski della stessa famiglia è tuttora un amatore distinto e
passionato per la musica, e suona a maraviglia di violino e di forte-
piano. Alcune sue composizioni sono state impresse a Pietroburgo
negli anni 1807 e 1809. Dodici sue bellissime polacche, e molti
romanzi musicali in Parigi 1811.
OlÉnç, nativo della Licia, celebre suonatore e cantatore fu il primo,
secondo Pausania (in Phocid.), che diede oracoli a Delfo in vece delle
poetesse. Erodoto afferma, che tutti gli anni si suonavano e si
cantavano a Delo gl'inni di Oleno. Questo entusiasta, prima di
ritirarsi a dare degli oracoli, era solito a fare ogni anno un viaggio al
tempio di Apollo in compagnia di due pulite zitelle, le quali
pregavano Lucina, acciocchè ritrovasse loro presto un buon marito,
essendo questo il fine del loro viaggio. Oleno lavorò così belle
composizioni, e con sì graziosa musica le stese, che cantate dalle
due zitelle la prima volta nel tempio, gli scaltri sacerdoti pensarono
approfittarne; e a questo effetto fondarono a Lucina un'annua festa
detta dell'accelerazione, in cui si cantassero gl'inni di Oleno. Fiorì
costui cinque secoli innanzi l'era comune (Requeno t. 1).
Oliméç, scolare di Marzia antichissimo musico della Grecia, di cui
parla Omero, (V. l'art. di Marsia), lavorò molte cantilene, chiamate
da' greci nomi, in onore degli Dei, che secondo Platone struggevano
i cuori. Il celebre inno armazio, d'uso fino all'età di Plutarco, è da
questo enciclopedista attribuito ad Olimpo. Aristosseno attribuì al
medesimo l'invenzione del genere enarmonico, dicendo che quanto
si era prima di Olimpo composto e cantato era stato lavorato nel
genere diatonico. M. Burette seguendo Plutarco e Suida ha
moltiplicato gli Olimpi fino a tre, ma come giudiziosamente riflette

l'ab. Requeno, un Olimpo, ch'ebbe il merito di molti, diede origine a
tanti celebrati racconti, e che, parendo incredibili tante invenzioni in
un solo uomo, le attribuirono i Greci posteriori a tre diversi.
Onslçï (Giorgio), nato a Clermont di parenti Inglesi, unì sempre a'
studj più necessarj quello della musica con tale trasporto, che le si è
abbandonato quasi del tutto. Egli ebbe successivamente lezioni da
Dussek ed Hülmandel di forte piano, ch'è l'istromento più da lui
coltivato: e studiò in Londra sotto Cramer la composizione musicale.
Egli ha composto delle sonate per il piano, tre quintetti, e tre trio per
il forte-piano, violino e violoncello impressi in Parigi da M. Pleyel, ne'
quali Onslow ha saputo unire la scienza all'espressione ed al gusto.
Orgitanç, figlio di un maestro di cappella napoletano, allievo del
cel. Ferdinando Per, morì sul fior dell'età in Parigi nel 1812. Assai
giovane egli era stato in Palermo, e qualche sua composizione, che
vi fece sentire, dava molto a sperare che sarebbe egli divenuto
eccellente. In Parigi nel 1811 scrisse alcuni pezzi nel Pirro, che
piacquero moltissimo, e nel magazino di Ricordi vi ha di lui Amore
intraprendente, farsa.
Orlandi, compositore vivente, allievo di Per; nel 1806 fu eseguita in
Parigi con successo la sua musica del Podestà di Chioggia, e nel
magazzino di musica del Ricordi si trovano di lui i seguenti drammi
burleschi: le Nozze chimeriche; la Dama soldato; i Raggiri amorosi;
l'Amor stravagante; la Pupilla scozzese; i Furbi alle nozze; il Sarto
declamatore; e le farse l'Amico dell'uomo; il Baloardo; il Matrimonio
per svenimento.
Ottani (Bernardo), nato a Torino nel 1748, studiò il contrappunto
sotto il P. Martini, nel tempo del pubblico esercizio de' compositori di
Bologna l'anno 1770, fecevi eseguire un Laudate pueri, che a parere
del d.^{r} Burney ivi presente era pieno d'idee vivaci. Ottani fu
ammesso tra' membri della società filarmonica di Bologna: e tornato
in Torino divenne maestro di cappella della cattedrale. Vi ha di lui
molte composizioni per teatro e per chiesa: la sua musica del

dramma burlesco il Maestro di Cappella si eseguiva su i teatri di
Germania verso il 1790. Ottani è nel tempo istesso un abile pittore.
Ottç (Stefano), di Frieberg, è autore di più opere teoriche sulla
musica, di cui non ne rammenteremo che quella riferita da
Mattheson, col titolo di Principj della musica poetica, in 4 parti; la
prima tratta della natura dell'armonia; la seconda della cognizione
de' suoni; la terza delle divisioni, delle distinzioni, delle conclusioni,
delle fughe ec.; e la quarta de' modi, e della loro trasposizione.
Mattheson dice che quest'opera è stata scritta con molta profondità
riguardo al tempo, in cui comparve al pubblico. L'autore fioriva nel
secolo 17.
Oìîrard (Renato), maestro in Parigi della S. Cappella, e quindi
canonico di S. Graziano di Tours, valentuomo nelle belle lettere, nella
filosofia, nelle mattematiche, nella teologia e nella musica, morì a
Chinon sua patria nel 1694. Le sue opere sulla musica sono: Secret
pour composer en musique par un art nouveau, Paris 1660. Egli
avrebbe fatto meglio, dice Laborde, di non svelare questo secret;
Historia musices apud Hebræos, Græcos, Romanos. Quest'opera
mediocre è rimasta manoscritta, come si vede dal catalogo dei MSS.
della cattedrale di Tours, stampato nel 1706.
OîÉrbÉcâ (Giov. Daniele), rettore del ginnasio di Lubecca nel sec.
18. Tra il gran numero de' suoi scritti non citeremo, che i seguenti i
quali hanno rapporto alla musica: Risposta al cantante Ruez sulle
espressioni di M. Batten intorno alla musica, 1754. Vita di Gasp.
Rung direttore di musica, Lubecca 1765, in fol. (V. Marpurg, Lett.
crit, t. 1).

P
Pacchiarçtti (Gaspare), soprano rinomatissimo nato in un villaggio
presso Roma nel 1750; cominciò la sua carriera musicale nel 1770. I
suoi talenti, la cultura del suo spirito, la sua bella figura lo fecero
brillare successivamente su' teatri di Palermo, di Napoli, di Lucca, di
Torino e di Londra. “Pacchiarotti, dice M. Bridon, vale moltissimo nel
patetico, che troppo oggidì vien negletto sulla più parte de' teatri,
più che altri dà egli dell'espressione alle arie, e fa maggiore
impressione su i spettatori, perchè sente profondamente quel che
dice: eccita le grida della sorpresa, e strappa le lacrime. Egli è cosa
da rimarcarsi, come l'espressione non lo allontani mai dalla misura:
ha ancora il merito di accentuar bene i recitativi.” Dopo essersi molto
arricchito, nel 1801 è tornato in Italia, e risiede abitualmente in
Padova.
PachymÉrÉs (Giorgio), nato nel 1242 a Nicea, ove suo padre di una
delle prime famiglie di Costantinopoli erasi rifugito, allorchè questa
città fu presa da' Latini. Dopo la costoro espulsione tornò colà non
avendo allora che 19 anni. Per più anni coltivato egli aveva tutte le
scienze, ed entrato nello stato ecclesiastico pervenne tosto alle più
eminenti cariche. Morì circa 1310. Oltre la sua storia ed altre opere
interessanti, abbiamo di lui De armonicâ et musicâ. De quatuor
scientiis mathematicis, arithmeticâ, musicâ, geometriâ et astronomiâ
(v. Fabric. B. Gr. t. 6).
PaÉr, o PÉr (Ferdinando) nacque in Parma nel 1774; dopo aver fatti i
suoi studj nel seminario di questa città, mostrando de' gran talenti e
sommo trasporto per la musica, andò a studiarla in Napoli sotto
Ghiretti, napoletano e compagno del cel. Sala, nel conservatorio
della Pietà. Egli cominciò assai giovane a scrivere per i teatri d'Italia,

in Venezia, a Padova, in Milano, a Firenze; a Napoli, a Roma, a
Bologna ec. Il duca di Parma, suo patrino diegli una pensione, e gli
permise di andare in Vienna, per comporvi delle opere. Alla morte di
Naumann nel 1801, fu chiamato a Dresda come maestro della corte.
La morte del duca di Parma lo mise in libertà di accettare quel posto
che l'Elettore gli offrì per tutta la sua vita. Dopo la battaglia di Jena,
Napoleone volle Paer presso di se, e la di lui moglie eccellente
cantatrice: egli si è stabilito in Parigi in qualità di Direttore della
musica e di compositor della corte. Paer oltrepassa appena i 40 anni
di sua età; è membro dell'Accademia delle Belle-Arti di Napoli, e di
quelle di Bologna e di Venezia, ed ha già compito oltre a 38 opere,
senza numerarvi le cantate, le arie, le sinfonie, sonate ec. In Vienna
egli scrisse Bacco ed Arianna; la Conversazione armonica; il trionfo
della Chiesa; il S. Sepolcro; cantate per uso della difonta Imperatrice
M. Teresa, figlia del nostro Sovrano Ferdinando III, con la quale egli
aveva l'onore di cantarle, e quindi fu maestro per il canto della di lei
figlia M. Aloisa, principessa nata per tutte le arti, e principalmente
per la musica. Le sue opere per teatro sono note abbastanza per il
pieno successo, che da per tutto han meritato, e specialmente nella
Germania dopo i capi d'opera del Mozart. Noi ci dispensiamo di
recarne il catalogo, non essendovi teatro in Europa dove non si siano
eseguite. La facilità, che egli ha nello scrivere, mostra il genio, di cui
a piene mani lo ha arricchito la natura. “Paer, dice il Carpani,
celiando fra gli amici, parlando di mille cose, sgridando i domestici,
disputando colla signora e co' figli, ed accarezzando il cane, scrisse
la Camilla, il Sargino e l'Achille” (Lett. 13). Il suo primo figlio, che
non ha al presente più di 13 anni, è già abilissimo sul forte-piano: a
nove anni eseguiva le più difficili sonate di Dussek, e mostra di calcar
le tracce di suo padre, ch'è insieme sonator valentissimo, e
compositore di prima sfera.
PaÉsiÉllç (cav. Giovanni), nacque a Taranto nel 1741, e studiò per
cinque anni la musica in Napoli sotto il cel. Durante nel conservatorio
di S. Onofrio. Nel 1763 scrisse la sua prima opera per il teatro di
Bologna, e quindi molte altre e serie e buffe per quelli di Venezia, di
Roma, di Napoli, di Milano, e finalmente nel 1766, partì per la Russia

al servigio di Caterina II, con quattro mila rubbli di appuntamento,
ed altri nove cento come maestro della gran duchessa, l'attuale
imperatrice. Oltre a più composizioni per teatro, fece egli imprimere
a Pietroburgo le sue Regole per l'accompagnamento sul forte-piano,
per servigio di quella principessa. Di ritorno in Napoli, il Sovrano
Ferdinando III lo nominò suo maestro di cappella, con 1200 ducati
d'annuo stipendio. Dopo la rivoluzione in Napoli del 1799, venne egli
in Palermo, e dopo alcun tempo col permesso della corte si portò in
Parigi, dove era stato chiamato con le più magnifiche offerte, e dove
fu direttore della cappella, ch'egli provide de' più celebri artisti, e per
la quale scrisse sedeci gran messe, mottetti, ec. Dopo due anni e
mezzo di soggiorno in Francia, gli fu d'uopo tornare in Napoli, non
confacendosi il clima di Parigi alla sua salute; e tosto fu nominato
membro di quell'Accademia delle Belle-Arti, presidente della
direzione musicale del R. Conservatorio, con 1800 ducati d'onorario,
e maestro della cattedrale di Napoli. Egli è anche membro di più
dotte società, come dell'Accademia italiana residente in Livorno, di
quella di Lucca, della società detta des Enfans d'Apollon di Parigi, e
nel 1809 è stato adottato onorario dell'Istituto Nazionale di Francia.
Le sue composizioni sono innumerabili sì per teatro, che per chiesa.
“Il genere del suo talento, le qualità che caratterizzano la sua
musica, sono una gran fertilità d'invenzione straordinaria, ed una
facilità felicissima nel trovare de' motivi pieni di naturalezza insieme
e di originalità, un talento unico a svilupparli per via della melodia
medesima, e ad abbellirli di dettagli sempre interessanti; una
condotta piena sempre di estro e di saviezza: un gusto, una grazia
ed una freschezza di melodia, per le quali ha sorpassato di molto
gl'altri compositori, ed ha servito di modello a tutti coloro, che han
dopo di lui faticato. Il suo stile, semplicissimo e senza alcuna
affettazione di scienza, è sempre corretto insieme ed elegante: i suoi
accompagnamenti nitidi sempre e chiari sono ad un tempo stesso
brillanti e pieni d'effetto. In riguardo all'espressione, comechè la
soavità sembri essere il tratto principale e dominante del suo
carattere, sa egli tuttavia variare perfettamente i suoi tuoni,
abbracciare tutti i generi, e passare dal burlesco, dal semplice, dal
ridicolo al grandioso, al serio, ed anche al terribile, senza perder mai

nulla non pertanto della grazia e dell'eleganza, da cui par che non si
sappia dipartire. Tali sono le qualità, che hanno riunito tutti i suffragi
a suo pro, sì quelli del pubblico e degli amatori, come quelli de' dotti
e degli artisti: e che gli hanno assicurato gli omaggi del suo secolo, e
quelli della posterità” (Choron, elog. de Paesiello). Il cel. Paesiello,
dice Carpani, quando aveva disposta la tessitura di una
composizione, soleva dire come Cornelio stesso, che avesse lo
scheletro d'una tragedia: L'opera è fatta: non mi resta che a
scriverla. Egli inculcava a' suoi scolari che tutto sta nella condotta, e
che nelle sue composizioni nulla gli costava più di essa. L'artificio di
scegliere da principio un passo gradevole, ed adottarlo come
caratteristico di tutta la composizione, è divenuto a lui tanto proprio,
che quasi forma la base del suo stile. “Questa ripetizione dello stesso
passo serve a dare un'unità, una tinta, un'armonia tale all'opera, sia
sacra, sia profana, che l'orecchio e il buon senso ne restano
ugualmente appagati.” (Lett. 9). Ho voluto a bello studio riferire
questa dotta riflessione del Carpani, perchè molti ho inteso io
lagnarsi scioccamente di tali ripetizioni del Paesiello, come di un
difetto. Graziosa è in oltre la maniera usata da questo grand'uomo
nello scrivere secondo lo stesso Carpani. “Il Paesiello, egli dice, non
saprebbe staccarsi dal suo letto componendo, e nacquergli fra le
lenzuola la Nina, il barbier di Siviglia, la Molinara, e tant'altri capi
d'opera di quel genio inimitabile” (Lett. 13).
PalÉstrina (Gian Pierluigi), il più rinomato maestro della scuola
Romana, nacque nel 1529 nella piccola città di Palestrina, che è
l'antica Preneste. Dopo di avere studiata la musica, sarebbe egli
rimasto nell'oscurità e nell'indigenza, se il suo genio non fosse
concorso a metterlo nel primo rango dei compositori. Ecco quale ne
fu l'occasione. Era allora la musica un vero arzigogolo, privo di
significato intelligibile, un dottissimo romore che nulla diceva
all'anima, e nulla poteva dirle: un armonioso problema acustico
inestricabile per l'orecchio. Tutto era fuga, canoni, intrecci; nè vi era
musica che nelle chiese. I compositori trascuravano assolutamente
l'espressione, e non si occupavano che in quelle sole ricerche d'onde
altro non risultavane che fracasso e buffonerie molto indecenti.

Questi abusi eccitato avevano da gran tempo le lagnanze delle
persone di pietà, e più volte si erano proposte di bandire
interamente la musica dalle chiese, e ridurla al canto fermo.
Finalmente, Papa Marcello II circa 1555 venne al punto di fulminare
il decreto dell'abolizione, quando il Palestrina, cantore allora della
cappella pontificia, il quale aveva certo fatta riflessione su i vizj della
musica di quel tempo, e concepito aveva l'idea di un genere più
convenevole alla maestà del luogo, chiese il permesso al Papa di
fargli sentire una Messa da lui composta. Avendoglielo questi
concesso, la di lui messa sembrò così bella e così nobile, che il Papa
rinunziò al suo progetto, confermò la cappella pontificia purchè si
cantasse su quel gusto del Palestrina. A questo genio immortale,
dice il Carpani, devesi l'odierna melodia, fu egli che scosse il giogo
della barbara scuola de' maestri fiamminghi, che solo signoreggiava
in tutta l'Europa. “Profondo com'era nella sua scienza, semplificò,
purgò, ingentilì l'armonia, ed introdusse nel contrappunto una
cantilena, grave sì, ma sensibile, continuata e naturale. Il suo
esempio fu seguito da altri, ed avvenne allora la felice rivoluzione
della musica di chiesa, che in parte dura tuttora. Il vero bello non
invecchia mai. Ho sentito io stesso in S. Pietro di Roma della musica
sacra del Palestrina, che incanta e par fatta jeri.” (Letter. 9).
Palestrina nel 1562 divenne maestro di cappella di S. M. Maggiore, e
dopo la morte dell'Animuccia nel 1571, della chiesa di S. Pietro, che
egli arricchì di un gran numero de' suoi capi d'opera. “La semplicità e
naturalezza della modulazione colla giusta e varia distanza delle voci
per rendere chiara e varia l'armonia sono le proprietà singolari, che
faranno eterne le opere del Palestrina.” (Eximen. l. 3. c. 8). Morì egli
a dì 2 febbrajo del 1594 e gli si fece l'onore d'esser sepolto nella
chiesa medesima di S. Pietro con l'epitafio Musicæ Princeps. I più
gran maestri han fatto somma stima delle di lui opere, Burney,
Reichardt, Marpurg, Choron, Eximeno hanno di recente fatto
imprimere alcune delle sue composizioni, e viene eziandio assicurato
che un eccellente contrappuntista di Roma si occupa al presente di
raccorre e pubblicare tutte le opere del Palestrina.

PaliçnÉ (Giuseppe), nato in Roma nel 1781, applicossi alla musica sin
dal 1792. Fontemaggi in Roma, e Finaroli a Napoli furono i suoi
maestri di canto, di forte-piano e di composizione. Egli scrisse La
Finta amante in Napoli; le Due rivali; la Vedova astuta; e la Villanella
rapita per il teatro del principe Aldobrandini in Roma, che
incontrarono moltissimo. Attualmente egli trovasi in Parigi, dove sin
dal 1810 ha composto molta musica sì vocale, che stromentale.
Palma, compositore napoletano, di cui Martinelli racconta il seguente
aneddoto. Un usurajo, al quale doveva egli una ragguardevole
somma, essendo venuto per farlo arrestare, Palma gli si mise a
cantare dinanzi accompagnandosi al cembalo. Il suo canto produsse
tal effetto sul cuore del creditore, che in vece di riscuotere il
pagamento della somma, consentì a prestargliene un'altra. Ciò che
reca maggior maraviglia, come osserva il Martinelli, si è che Palma fè
quel prodigio tuttocchè fosse infreddato: che non avrebbe egli fatto
se avesse avuta la voce libera? il che prova abbastanza il potere
della musica. Costui fioriva nella medietà dello scorso secolo. Vi ha
vivente tuttora un altro cel. compositore, Silvestro Palma, che verso
il 1802 scrisse la musica del dramma burlesco La Pietra Simpatica,
nel quale si distingue una graziosa polacca Sento che son vicino: vi
ha ancora di lui una farsa: la Sposa contrastata.
Paçlìcci (P. Giuseppe), scolare del Martini in Bologna, era come
costui minor conventuale; fu dapprima maestro di cappella in
Venezia e poi del suo convento in Assisi, dove morì nel 1775. Egli è
autore dell'Arte pratica di contrappunto, 2 vol. in fol. Venezia 1765;
che si ha in conto d'una eccellente opera: rapporta degli esempj
cavati da' migliori maestri d'armonia, e vi unisce de' dotti comentarj.
Eximeno, Sacchi, e Martini lo citano con elogio.
ParÉnti (Francesco), nato in Napoli nel 1764, studiò il contrappunto
nel conservatorio della Pietà sotto Sala, l'ideale con Giac. Tritta, e
l'accompagnamento col maestro Tarantina. Egli ha scritto in Italia
della musica sopra drammi serj e burleschi, che ha avuto del
successo, principalmente in Roma dove si giudica a tutto rigore dei
Compositori: Antigono; il Re pastore; la Nitteti, e l'Artaserse; la

Vendemia; il matrimonio per fanatismo; i Viaggiatori felici. Nel 1790
egli portossi in Parigi, e dopo avere scritto per il teatro dell'Opera
Comica, nel 1802 ne divenne il maestro di cappella e direttor della
musica. Egli dà quivi lezioni di canto secondo il metodo di la
Barbiera, detto il Siciliano e maestro della Pietà.
Parran (Antonio), gesuita, diè al pubblico Traité de musique,
contenant les préceptes de la composition, Paris in 4º, 1746.
Quest'opera, male ideata e peggio compilata, non ebbe che
un'efimera riputazione.
Pasèìali (Niccolò) nel 1762 pubblicò in Amsterdam una mediocre
istruzione sull'accompagnamento, col titolo: La Basse-continue
rendue aisée. Lustig dopo dieci anni ne diè una seconda edizione
con aggiungervi molti esempj, in francese ed in olandese. Comparve
anche in Londra col titolo: The thorough Bass made easy, by
Pasquali, in fog. 1780.
PassÉri (Giov. Battista) nacque in Farnese nel 1694, fu discepolo del
cel. Gravina in Roma; ed intimo amico del Metastasio, del Rolli, e
d'altri de' primi ingegni, che fiorivano in que' tempi in Roma. Egli è
celebre per le sue opere, noi non faremo menzione che di quella
ch'egli pubblicò in Roma nel 1770, De Musicâ veterum Etruscorum.
Tra gli altri suoi manoscritti lasciò un Lexicon musicum: fu anche
l'editore delle opere di musica del cel. Giambattista Doni, stampate
in Firenze nel 1763; absoluta studio et operâ Io. Bapt. Passerii. Morì
in Pesaro nel 1780.
Paì (Monsign. Felice). Vescovo di Tropea nella Calabria, di cui
abbiamo alcune eruditissime lettere sull'antica musica dirette al Sig.
Saverio Mattei, nelle quali impugna la costui opinione sulla
superiorità degli antichi in quest'arte su i moderni. Anche il celebre
Metastasio, tuttochè amicissimo del Mattei, mostrò in alcune sue
lettere le difficoltà che aveva di abbracciare il suo sentimento.
Questo carteggio, nel quale da tre singolari ingegni viene discussa
tal questione, si trova nel tom. 8 delle opere del Metastasio
dell'edizione di Napoli 1782. Nelle lettere di Mons. Pau e nelle
risposte del Mattei oltre alla pulitezza con cui vien agitato quel

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