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Monitoraggio e early early warning warning di di
strutture e infrastrutture strategiche strutture e infrastrutture strategiche
Coordinatore:
Coordinatore: Prof. Prof. Paolo GASPARINI Paolo GASPARINI Dipartimento di Scienze Fisiche
Dipartimento di Scienze Fisiche Universit
Universit à à di Napoli di Napoli “ “ Federico II” Federico II ”
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Monitoraggio e early early warning di strutture e infrastrutture strategiche warning di strutture e infrastrutture strategiche Coordinatore:
Coordinatore: Prof. Prof. Paolo GASPARINI, Dipartimento di Scienze Fisiche, Universit Paolo GASPARINI, Dipartimento di Scienze Fisiche, Università di Napoli à di Napoli
“
“Federico II Federico II” ” UNITA
UNITA’ ’ OPERATIVE PARTECIPANTI OPERATIVE PARTECIPANTI
Antonio OCCHIUZZI Università di Napoli Parthenope
Dipartimento di Tecnologia UNIPARTH
Carlo G.LAI
Ing.Barbaro BORZI EUCENTRE
Pavia EUCENTRE
Giovanni IANNACCONE Osservatorio Vesuviano
INGV – OV
Aldo ZOLLO Università di Napoli Federico II
Dipartimento di Scienze Fisiche UNINA DSF
Massimo PUCCINI Centro Ricerche Casaccia
ENEA
Alessandro DE STEFANO Politecnico di Torino
Dipartimento di Ingegneria Strutturale
POLITO
Felice C. PONZO Università della Basilicata
Dipartimento di Strutture, Geotecnica, Geologia applicata all’ingegneria
UNIBAS
Giovanni FABBROCINO Università del Molise
Dipartimento SAVA UNIMOL
Gerardo VERDERAME Università di Napoli Federico II
Dipartimento di Analisi e Progettazione delle Strutture UNINADAPS
OBIETTIVO SINTETICO
MIGLIORARE LA CAPACITA’ DI INTERVENTO IN TEMPO REALE PER LA DIMINUZIONE DEL RISCHIO E LA GESTIONE DELL’EMERGENZA POST
EVENTO.
SETTORI DI ATTIVITA’
a) Monitoraggio di strutture ed infrastrutture strategiche;
b) Prototipi di sistemi di early warning per strutture, infrastrutture strategiche e beni culturali.
MONITORAGGIO DI STRUTTURE ED INFRASTRUTTURE STRATEGICHE
UR: UNIBAS, POLITO, UNIMOL
OBIETTIVI:
Ottimizzazione delle metodologie di realizzazione delle reti di monitoraggio di edifici strategici, nell’ambito del programma di sviluppo di tali reti da parte del DPC, in particolare:
• valutazione dell’efficacia dei parametri strumentali per la determinazione del livello di danneggiamento su base sperimentale;
• definizione di strategie per l’utilizzo delle informazioni relative al danno misurato sul singolo edificio ai fini di una valutazione di scenari di danno e stima dalle
perdite;
• definizione di linee guida per il monitoraggio permanente delle infrastrutture civili o degli edifici.
UNIMOL concentrerà la sua attività nella regione molisana con i seguenti obiettivi:
• caratterizzazione delle tipologie costruttive più diffuse sul territorio molisano ai fini dell’impianto e della gestione di sistemi di monitoraggio real time e early warning;
• sviluppo di metodologie di valutazione della risposta dinamica delle strutture sia in presenza di tremori e rumore ambientale che di eventi sismici di più
apprezzabile entità;
• caratterizzazione delle sorgenti sismiche presenti sul territorio e dell’attenuazione delle onde sismiche.
MONITORAGGIO DI STRUTTURE ED INFRASTRUTTURE STRATEGICHE
UR: UNIBAS, POLITO, UNIMOL
PRODOTTI:
1. Progettazione e messa a punto di uno specifico sistema, con relativo software, per l’acquisizione, elaborazione e trasmissione dei dati sintetici sullo stato di danneggiamento dell’edificio nelle fasi precedenti il sisma, durante il sisma e nelle fasi terminali del sisma.
2. Definizione di modalità standard di acquisizione ed elaborazione dei dati;
3. Applicazione reale a uno o più strutture campione;
4. Indicazione dei requisiti di una rete di monitoraggio ai fini di una stima in realtime degli scenari di danno postevento a scala locale e regionale a partire dai dati registrati su edifici campione;
5. Definizione di linee guida per il monitoraggio permanente delle infrastrutture civili o degli edifici;
6. Leggi di attenuazione da impiegare nel territorio molisano per caratterizzare i parametri sismici di interesse ingegneristico;
7. Sviluppo di metodologie di valutazione della risposta dinamica di strutture di interesse strategico in territorio molisano in base ad analisi di tremori e rumore ambientale ed applicazione a due casi;
8. Diffusione delle conoscenze acquisite nel progetto di ricerca.
PRODOTTI:
Prototipi di sistemi di early warning per strutture, infrastrutture strategiche e
beni culturali
Unità di Ricerca
UNINA DAPS, UNINA DSF, INGV, ENEA, UNIP, EUCENTRE
Rete sismica AMRA per applicazioni di allarme sismico
preventivo nella Regione Campania
Stazioni sismiche
Centri Controllo dati (LCC)
citta of Napoli
ospedali
Stazioni pompieri Linee elettriche/gas industrie
Linee ferroviarie Autostrade
4 città medie
Prototipi di sistemi di early warning per strutture, infrastrutture strategiche e beni culturali
UR: UNINA DAPS, UNINA DSF, INGV, ENEA, UNIP, EUCENTRE OBIETTIVI:
a) Definizione delle problematiche di interfacciamento delle tecnologie sismologiche di Early Warning con l’ingegneria sismica per l’incremento della affidabilità delle
strutture e della sicurezza dei sistemi antropici. (Sviluppo della “ingegneria dei
secondi”). Riduzione della fragilità delle strutture attraverso modelli di decisione che abbiano come input le stime di intensità del moto sismico attese al sito, elaborate grazie ai rilevamenti della rete multicomponente, e siano riferiti a strutture dotate di sistemi di controllo attivo o semi attivo per l’isolamento e lo smorzamento sismico.
b) Applicazione a un caso studio di due strutture di interesse strategico nel territorio
campano in cui l’algoritmo del sistema di controllo e quindi la risposta dinamica della struttura siano dipendenti dalla predizione del sistema di SEW delle misure di
intensità del moto al sito di interesse;
c) Definizione dell’affidabilità del sistema campano nei casi in esame basata sulla
“consequence theory”;
Prototipi di sistemi di early warning per strutture, infrastrutture strategiche e beni culturali
UR: UNINA DAPS, UNINA DSF, INGV, ENEA, UNIP, EUCENTRE OBIETTIVI:
d) Verifica di applicabilità specifica di un sistema di SEW tenendo conto del contesto sismotettonico italiano, della distanza delle sorgenti sismiche dai grossi centri abitati e/o dalle centrali di produzione dell’energia e ai corrispondenti tempi di preallerta;
e) Studio di fattibilità con verifica sperimentale, di un sistema innovativo di protezione sismica di statue o strutture monumentali a prevalente sviluppo verticale. L’attività principale del progetto è lo studio e la messa a punto di tecniche semiattive di protezione sismica con dispositivi non invasivi dell'opera d'arte, azionati solo al momento opportuno da un SEW;
f) Studio di fattibilità dell’applicazione di SEW in Molise sia per strutture di interesse strategico che nell’ambito della protezione dell’industria di processo.
Schema early warning e protezione sismica
PRODOTTI
Fattibilità di sistemi di allerta sismico preventivo (early warning) e predisposizione di interfacce per l’attivazione automatica di sistemi di controllo su almeno due edifici strategici;
Linee guida per l’ottimizzazione delle procedure per l’analisi in realtime dei segnali
sismici, stima in realtime dei parametri di sorgente e scenari di scuotimento postevento a scala locale e regionale;
Documento di indirizzo sulle metodologie e procedure di integrazione tra monitoraggio strutturale e sistemi di early warning;
Rapporto d’indagine sulla stima dell’affidabilità dei sistemi di early warning in Campania;
Definizione di scenari di potenziale utilità del sistema SEW a scala nazionale in
situazioni di riferimento ritenute critiche, con riferimento particolare al sistema sanitario ed alle attività ospedaliere e progettazione concettuale di massima di un sistema EEW per situazioni di riferimento messe in evidenza dallo studio di fattibilità;
PRODOTTI
Progettazione, messa a punto e verifica su dati sintetici e reali dei software per la
localizzazione e la magnitudo in tempo reale dei terremoti con approccio probabilistico ed interfaccia con il sistema di controllo della struttura per cui viene utilizzato l’early warning sismico;
Studio dell’affidabilità probabilistica delle stime di localizzazione e magnitudo dei
terremoti e loro evoluzione nel tempo in connessione al flusso di informazioni della rete early warning;
Applicazione reale a uno o più strutture campione;
Diffusione delle conoscenze acquisite nel progetto di ricerca;
Sperimentazione di un sistema di un sistema “early warning” per la protezione di monumenti, composto da una gabbia antisismica opportunamente nascosta sotto il pavimento o nelle pareti contenente degli speciali airbag che vengono azionati da un segnale proveniente dalla rete di sensori di early warning, con logica di attivazione a ridondanza k/n, posti in punti strategici, ad una distanza dipendente dalla conformazione geologica del territorio.
