Sezione: Vulnerabilità e Gestione Territoriale

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1 Barbara Borzi Coordinatrice Alessandro Di Gaetano Antonella Di Meo Carlo Testa Diego Polli Sezione: Vulnerabilità e Gestione Territoriale Dr. Barbara Borzi Marco Pagano Marta Faravelli

2 Principali attività: Valutazione della vulnerabilità sismica delle strutture e infrastrutture su varie scale geografiche (singole strutture, scala urbana, regionale, nazionale). Sviluppo e verifica dei metodi di analisi : metodologie semplificate (per l'applicazione su larga scala); analisi non lineare agli elementi finiti (per applicazioni a scala locale, vale a dire a livello di costruzione, e per la verifica delle metodologie semplificate) Raccolta e post-elaborazione dati (ad esempio, la caratterizzazione del patrimonio edilizio esistente, condizioni di sito, danni osservati, hazard) Sviluppo della piattaforma GIS, un potente strumento per la valutazione della vulnerabilità su larga scala e per la valutazione del rischio sismico I sistemi informatici a supporto delle attività delle autorità che lavorano nell ambito dell edilizia nazione e nella gestione del territorio.

3 Attività in corso Regione Emilia Romagna/Provincia Autonoma di Trento: Procedure di informazione per la gestione dei progetti sismici in zone con bassa e media sismicità DPC s3.1: Valutazione del rischio sismico italiano a scala territoriale DPC s3.2: Definizione di priorità di intervento per le scuole italiane Sistema di monitoraggio interventi di adeguamento (piattaforma OSdS) DPC s3.4: Rischio sismico del sistema viabilistico a scala nazionale DPC s3.8: Interfacce WebGIS ai dati di danno osservato DPC s3.10: Sviluppo e gestione di una piattaforma WebGIS per il monitoraggio degli edifici pubblici e privati oggetto di finanziamento ai sensi dell art.11 NERA: Network of European Research Infrastructures for Earthquake Risk Assessment and Mitigation (JRA4: Real-Time Seismic Risk Assessment and Decision Support) ECOSTRESS: Ecological COastal Strategies and Tools for Resilient European SocietieS SIMULATOR: Sistema Integrato ModULAre per la gestione e prevenzione dei Rischi PON STRIT: Strumenti e Tecnologie per la gestione del Rischio delle Infrastrutture di Trasporto Probabilità condizionata di superamento dello stato limite di danno severo calcolato per un periodo di ritorno di 475 anni PON PRISMA: Piattaforme cloud Interoperabili per l e-government della sicurezza di aree ad elevato rischio sismico

4 Sistemi informatici: Regione Emilia Romagna/Provincia Autonoma di Trento

5 Sistema di gestione delle pratiche di ufficio DOCUMENTI DATI DI PROGETTO STRUMENTO DI VERIFICA PROGETTISTI AMMINISTRAZIONE

6 DPC s3.1: Valutazione del rischio sismico italiano a scala territoriale

7 DPC s3.1: Valutazione del rischio sismico italiano a scala territoriale Progetto di valutazione del rischio su larga scala: viene preso in considerazione l intero patrimonio edilizio nazionale. L unità minima per la definizione del rischio sismico è il Comune. SP-BELA (Simplified Pushover Based Earthquake Loss Assessment): metodo meccanico per la determinazione delle curve di vulnerabilità. Mappa sulla probabilità condizionata di danno per lo stato limite di danno severo.

8 DPC s3.2: Definizione di priorità di intervento per le scuole italiane

9 DPC s3.2: Definizione di priorità di intervento per le scuole italiane Large-scale risk assessment projects: Definizione del rischio sismico degli edifici scolastici italiani La metodologia implementa diverse fasi di analisi con un crescente livello di dettaglio tale che il numero di edifici analizzato diminuisce ad ogni passo. Questo è possibile in quanto vengono considerati solo quegli edifici che risultano più a rischio. Selezione degli edifici Verifiche sul campo Verifiche strutturali Retrofit Mappa di rischio sismico calcolatya considerando un tempo di esposizione di 50 anni e lo stato linmite di danno severo

10 DPC s3.4: Rischio sismico del sistema viabilistico a scala nazionale

11 DPC s3.4: Rischio sismico del sistema viabilistico a scala nazionale Il risultato di questo progetto è lo sviluppo di un sistema WebGIS che consente di definire: (i) il rischio sismico per i diversi livelli di scuotimento (ii) lo scenario di danno in tempo reale della rete stradale. Quest ultimo aspetto permette di dirigere in modo sicuro le squadre di soccorso nelle varie zone colpite dall'evento sismico

12 DPC s3.4: Rischio sismico del sistema viabilistico a scala nazionale DB ponti Curve di fragilità Rischio sismico Calcolo del rischio sismico Piattaforma WebGIS Mappe che evidenziano situazioni critiche Scenario di danno realtime Analisi delle reti di collegamento

13 DPC s3.8: Interfacce WebGIS ai dati di danno osservato Il risultato di questo progetto è lo sviluppo di un sistema WebGIS in modo da avere: (i) una interfaccia grafica per i dati raccolti dalle indagini dopo un terremoto e (ii) la possibilità di fare rapporti sul danno osservato. Questi rapporti sono utili per calibrare i risultati delle metodologie per la definizione degli scenari di danno in tempo reale.

14 % edifici SP-BELA versus il terremoto di L Aquila (2009) 50% Livelli di danno 45% 40% 35% 43% 41% osservati SP-BELA 30% 25% 20% 27% 24% 26% 23% 15% 10% 5% 7% 9% 0% d0 d1 d2-d3 d4-d5 Buon livello di confronto in termini di edifici con un certo livello di danno Differenza massima < 3%

15 N edifici SP-BELA versus il terremoto di L Aquila (2009) Esito di agibilità osservati SP-BELA agibili danneggiati inagibili Buon livello di confronto anche in termini di agibilità Differenza Massima< 16%

16 DPC s3.10: Sviluppo e gestione di una piattaforma WebGIS per il monitoraggio degli edifici pubblici e privati oggetto di finanziamento ai sensi dell art.11 Lo scopo della piattaforma WebGis è quello di: i) consentire alle Regioni l agevole gestione ed aggiornamento delle richieste di finanziamento e degli interventi finanziabili; ii) consentire alle regioni l aggiornamento dello stato di avanzamento degli interventi in relazione agli step previsti dalle ordinanze; iii) consentire al dipartimento un più agevole monitoraggio degli interventi; iv) generare suna reportistica di sintesi sulle attività relative alla linea di finanziamento per le Regioni e per il Dipartimento di Protezione civile.

17 PROGETTO NERA: Network of European Research Infrastructures for Earthquake Risk Assessment and Mitigation Curve di capacità edifici non danneggiati: Tutti gli edifici non sono danneggiati Edifici generati casualmente analisi pushover semplificata usando SP-BELA (Borzi et al. 2008) curve di capacità Rischio dipendente dal tempo Rishio sismico Scenario di danno Parametri sismici Probabilità che si superi o si raggiunga la condizione di stato limite Probabilità che si superi o si raggiunga la condizione di stato limite Le curve di capacità ricavate con SB-BELA sono modificate secondo i coefficienti di FEMA 306 (1998). FEMA è una procedura quantitativa che usa le tecniche statiche non lineari per stimare il comportamento degli edifici danneggiati negli eventi futuri. Definizione del performance point di ciascun edificio Definizione delle curve di capacità dell edificio danneggiato

18 PROGETTO NERA Caso Studio Regione Calabria Giorno 1 Scossa Principale Giorno 2 Sequenza Giorno 3 Giorno 4 Giorno 5 Sequenza Sequenza Scossa di assestamento Mw 6.11 Long Lat Profondità Legge di attenuazione Raggio 10 km Cauzzi & Faccioli (2008) 30 km

19 PROGETTO NERA Caso Studio Regione Calabria Percentuali di edifici che raggiungono o superano il livello di danno D3 in ogni comune

20 PROGETTO ECOSTRESS Ecological COastal Strategies and Tools for esilient European SocietieS Il progetto ECOSTRESS si concentra sulla ricerca di strategie integrate per migliorare la prevenzione dei rischi e il ciclo di gestione delle catastrofi nelle zone costiere. Il progetto prevede (i) la revisione e l analisi di framework, metodologie e strumenti esistenti per la gestione rischio nelle zone costiere, (ii) l elaborazione/miglioramento di framework, metodologie e strumenti e la loro implementazione in un sistema modello e (iii) la loro applicazione (dimostrazione) negli hot spot selezionati. Mitigazione del Rischio DB di Esposizione DRIVE STATE RS CHANG ES PRESS DB di URE Rischio MOTO ENGI RE NE DB di Vulnerabiltà Caricamento DB Scenario Update di DB Danno of Vulnerability /Exposure RESPON CE IMPACT Invio Richiesta Sending Request

21 PROGETTO SIMULATOR Sistema Integrato ModULAre per la gestione e prevenzione dei Rischi Il Progetto SIMULATOR è diretto ad una Protezione civile 2.0 ed è un sistema di supporto alle decisioni per le Pubbliche Amministrazioni, basato su tecnologie ICT e progettato per la difesa e la messa in sicurezza del territorio, con utilizzi possibili su scala comunale/sovracomunale.

22 PON STRIT Strumenti e Tecnologie per la gestione del Rischio delle Infrastrutture di Trasporto Il Progetto STRIT si pone l obiettivo di affrontare i temi della valutazione, gestione e mitigazione dei rischi ambientali per le grandi infrastrutture di trasporto, al fine di ottimizzare gli interventi di manutenzione e/o di adeguamento strutturale di elementi o di opere d arte in un ottica multi-scala e multi-livello.

23 PON PRISMA Piattaforme cloud Interoperabili per l e-government della sicurezza di aree ad elevato rischio sismico Il progetto PRISMA si propone un azione integrata per la società dell informazione negli ambiti Cloud computing technologies per smart government e Smart health. Il settore di riferimento è quello della sicurezza dei sistemi territoriali a fronte di eventi calamitosi, in cui l utilizzo delle tecnologie dell informazione e della comunicazione nella Pubblica Amministrazione si rivela di interesse strategico per migliorare i processi di gestione delle emergenze, nonché per promuovere l adozione di politiche condivise di prevenzione.

24 Principali progetti/contratti futuri: Regione Emilia Romagna Affiancamento per estensione del sistema a tutta la regione PE DPC Prosecuzione dei progetti S3.1, S3.2, S3.4, S3.8, S3.10 PON 2013 Tecnologie innovative di domotica sismica per la sicurezza di edifici ed impianti seismic domotics innovative Technologies for home and system safety (DIONISIO) SASPARM 2.0 Support Action for Strengthening Palestinian-administrated Areas capabilities for Seismic Risk Mitigation SMART LIFE Controllo e monitoraggio della rete fognaria combinato agli impianti di depurazione

25 Alcune Pubblicazioni Borzi B., Pinho R., Crowley H. [2008], Simplified pushover-based vulnerability analysis for large scale assessment of RC buildings. Engineering Structures, 30, Issue 3, Borzi B., Crowley H., Pinho R. [2008], Simplified pushover-based earthquake loss assessment (SP-BELA) method for masonry buildings. International Journal of Architectural Heritage, 2, Issue 4, Borzi B., Dell Acqua F., Faravelli M., Gamba P., Lisini G., Onida M., Polli D. [2010], Vulnerability study on a large industrial area using satellite remotely sensed images, Bulletin of Earthquake Engineering, DOI : /s Crowley, H. and Pinho, R. [2010], Revisiting Eurocode 8 formulae for periods of vibration and their employment in linear seismic analysis, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 39, pp Bal, I.E., Bommer, J.J., Stafford, P.J., Crowley, H. and Pinho, R. [2010], The Influence of Geographical Resolution of Urban Exposure Data in an Earthquake Loss Model for Istanbul, Earthquake Spectra, Vol 26, no. 3, pp Ahmad, N., Crowley, H., Pinho, R. and Ali, Q. [2010], Displacement-based earthquake loss assessment of masonry buildings in Mansera City, Pakistan, Journal of Earthquake Engineering, Vol 14, Special Issue 1, pp Borzi B., Dell Acqua F., Faravelli M., Gamba P., Lisini G., Onida M., Polli D. [2011], Vulnerability study on a large industrial area using satellite remotely sensed images, Bulletin of Earthquake Engineering 2011, No. 9, pp Fiorini E., Tibaldi A. [2011], Quaternary tectonics in the central Interandean Valley, Ecuador: Fault-propagation folds, transfer faults and the Cotopaxi Volcano, Glob. Planet. Change, doi: /j.gloplacha Borzi B., Ceresa P., Faravelli M., Fiorini E., Onida M. [2011] Definition of a prioritization procedure for structural retrofitting of Italian school buildings, Proceedings of COMPDYN 2011, Corfù, Paper N. 302.

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