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Supporto a Decisioni (DSS) per la gestione e la manutenzione stradale – Prima parte

Metodi e tecnologie per la gestione e per la riduzione del rischio sismico delle grandi infrastrutture viarie

Nel presente lavoro (si veda anche http://online.stradeeautostrade.it/infrastrutture/ponti-e-viadotti/2017-02-21/supporto-a-decisioni-dss-per-la-gestione-e-la-manutenzione-stradale-seconda-parte-57593/) si propone un dettaglio relativo al primo di una serie di attività di ricerca industriale e sviluppo sperimentale condotte all’interno della Programmazione MIUR 2007-2016. In particolare, questo numero è dedicato alla descrizione del sistema di supporto alle decisioni (DSS), sviluppato nel corso della ricerca che è in grado di gestire una rete stradale sia in condizioni di emergenza che per le fasi di manutenzione ordinaria e straordinaria. Nell’ambito del Programma Operativo Nazionale 2007-2013 Ricerca e Competitività finanziato dal MIUR, è stato sviluppato il Progetto STRIT – Strumenti e Tecnologie per la gestione del Rischio delle Infrastrutture di Trasporto che ha coinvolto numerosi partner industriali e accademici in attività di ricerca industriale e sviluppo sperimentale finalizzate alla definizione di nuovi strumenti per la gestione della manutenzione, per la messa in sicurezza real time e per la gestione delle emergenze delle opere infrastrutturali.

  • Un esempio di ponte in cls armato precompresso: il ponte della A13, nei pressi di Bellinzona, sopra il fiume Moesa
    Un esempio di ponte in cls armato precompresso: il ponte della A13, nei pressi di Bellinzona, sopra il fiume Moesa
  • La Struttura del DSS
    La Struttura del DSS
  • Una realizzazione del shakemap per l’evento dell’Irpinia del 1980, M 6.9 per la Regione Campania. I cerchi rappresentano i ponti. La scala dei colori riflette i valori di PGA espressi in unità di accelerazione di gravità (g). La zona beige rappresenta la proiezione della faglia di Colliano
    Una realizzazione del shakemap per l’evento dell’Irpinia del 1980, M 6.9 per la Regione Campania. I cerchi rappresentano i ponti. La scala dei colori riflette i valori di PGA espressi in unità di accelerazione di gravità (g). La zona beige rappresenta la proiezione della faglia di Colliano
  • Un’applicazione per la valutazione probabilistica della connettività di tre punti diversi tra località vicine
    Un’applicazione per la valutazione probabilistica della connettività di tre punti diversi tra località vicine
  • L’affidabilità della rete espressa in termini della probabilità di avere almeno R percorsi (tra due punti) connessi nell’immediato post-evento per i seguenti origine-destinazioni: Pratola Serra all’ospedale Moscati di Avellino (rosso)
    L’affidabilità della rete espressa in termini della probabilità di avere almeno R percorsi (tra due punti) connessi nell’immediato post-evento per i seguenti origine-destinazioni: Pratola Serra all’ospedale Moscati di Avellino (rosso)
  • L’affidabilità della rete espressa in termini della probabilità di avere almeno R percorsi (tra due punti) connessi nell’immediato post-evento per i seguenti origine-destinazioni: Lioni all’ospedale (blu)
    L’affidabilità della rete espressa in termini della probabilità di avere almeno R percorsi (tra due punti) connessi nell’immediato post-evento per i seguenti origine-destinazioni: Lioni all’ospedale (blu)
  • L’affidabilità della rete espressa in termini della probabilità di avere almeno R percorsi (tra due punti) connessi nell’immediato post-evento per i seguenti origine-destinazioni: M.S. Severino all’ospedale (giallo)
    L’affidabilità della rete espressa in termini della probabilità di avere almeno R percorsi (tra due punti) connessi nell’immediato post-evento per i seguenti origine-destinazioni: M.S. Severino all’ospedale (giallo)
  • La disaggregazione della perdita economica diretta totale in seguito allo scenario dell’evento in Irpinia nel 1980. La figura a destra individua i ponti che maggiormente contribuiscono alle perdite totali (i costi di riparazione)
    La disaggregazione della perdita economica diretta totale in seguito allo scenario dell’evento in Irpinia nel 1980. La figura a destra individua i ponti che maggiormente contribuiscono alle perdite totali (i costi di riparazione)
  • Gli schemi alternativi proposti per l’adeguamento sismico del ponte ideale del caso studio
    Gli schemi alternativi proposti per l’adeguamento sismico del ponte ideale del caso studio
  • La direzione longitudinale
    La direzione longitudinale
  • Il ponte ideale oggetto di caso studio e il sito dove ipoteticamente è posizionato con le zone sismogenetiche vicine
    Il ponte ideale oggetto di caso studio e il sito dove ipoteticamente è posizionato con le zone sismogenetiche vicine
  • Il valore atteso del costo di ciclo di vita valutato per gli schemi alternativi di adeguamento sismico
    Il valore atteso del costo di ciclo di vita valutato per gli schemi alternativi di adeguamento sismico
  • Il profilo dell’affidabilità della singola infrastruttura nel tempo. Si è evidenziato la soglia del rischio accettabile per lo stato limite ultimo di collasso eminente
    Il profilo dell’affidabilità della singola infrastruttura nel tempo. Si è evidenziato la soglia del rischio accettabile per lo stato limite ultimo di collasso eminente
  • Il profilo dell’affidabilità a breve-termine della singola infrastruttura nel tempo in condizioni post-evento. Sono evidenziate le soglie del rischio accettabile per lo stato limite di danno (DS) e lo stato limite ultimo di collasso imminente (CS)
    Il profilo dell’affidabilità a breve-termine della singola infrastruttura nel tempo in condizioni post-evento. Sono evidenziate le soglie del rischio accettabile per lo stato limite di danno (DS) e lo stato limite ultimo di collasso imminente (CS)

I partner di progetto, oltre al Coordinatore Stress Scarl e alla sua compagine consortile, sono stati l’Università di Napoli Federico II, l’Università della Calabria, Amra Scarl, Boviar Srl, Eucentre, Diagnosis Srl, L&R Srl, Dismat Srl. Le tematiche sono state affrontate in un’ottica multiscala:

  • per singole infrastrutture (ponti, gallerie e opere geotecniche);
  • a livello di rete infrastrutturale, analizzando gli aspetti legati alla valutazione e alla gestione dei rischi dell’intera rete infrastrutturale attraverso lo sviluppo di linee di ricerca autonome che hanno riguardato:
  1. la valutazione della vulnerabilità delle grandi infrastrutture viarie, attraverso la caratterizzazione delle possibili azioni sulle infrastrutture e lo sviluppo di tecniche per la conoscenza delle singole infrastrutture;
  2. lo sviluppo di metodi e tecnologie di riduzione del rischio delle grandi infrastrutture viarie, che prevedono l’uso di tecniche tradizionali o innovative quali ad esempio calcestruzzi ad alte prestazioni, barre in FRP, LMF, strategie di controllo passivo, isolamento, ottimizzazione dei sistemi di rivestimento delle gallerie, ecc.;
  3. l’impiego di tecniche di monitoraggio avanzate che consentano l’acquisizione real-time di grandezze statiche e dinamiche, basate su sensoristica e algoritmi di controllo a basso costo e basso consumo;
  4. la gestione in tempo reale del rischio sismico delle grandi infrastrutture e la gestione dell’emergenza basate su sistemi Early Warning Sismico.

I diversi partner del progetto, per dimostrare sul campo la validità dei risultati della ricerca, hanno sviluppato degli interventi dimostratori integrati che hanno riguardato un sistema infrastrutturale reale o delle prove sperimentali in laboratorio su modelli in scala. Il gruppo di ricerca che ha sviluppato il DSS è stato coordinato dalla Prof.ssa Fatemeh Jalayer dell’Università di Napoli Federico II e ha visto il coinvolgimento della struttura tecnica Stress Scarl e dei suoi soci GeosLab Srl e Consorzio TRE e AMRA Scarl.