LINEA 9 Monitoraggio e early warning di strutture e infrastrutture strategiche

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1 LINEA 9 Monitoraggio e early warning di strutture e infrastrutture strategiche Coordinatore: Prof. Paolo GASPARINI Dipartimento di Scienze Fisiche Università di Napoli Federico II

2 LINEA 9 Monitoraggio e early warning di strutture e infrastrutture strategiche Coordinatore: Prof. Paolo GASPARINI, Dipartimento di Scienze Fisiche, Università di Napoli Federico II UNITA OPERATIVE PARTECIPANTI UNINA DAPS UNIMOL UNIBAS POLITO ENEA UNINA DSF INGV OV EUCENTRE UNIPARTH Università di Napoli Federico II Dipartimento di Analisi e Progettazione delle Strutture Università del Molise Dipartimento SAVA Università della Basilicata Dipartimento di Strutture, Geotecnica, Geologia applicata all ingegneria Politecnico di Torino Dipartimento di Ingegneria Strutturale Centro Ricerche Casaccia Università di Napoli Federico II Dipartimento di Scienze Fisiche Osservatorio Vesuviano EUCENTRE Pavia Università di Napoli Parthenope Dipartimento di Tecnologia Gerardo VERDERAME Giovanni FABBROCINO Felice C. PONZO Alessandro DE STEFANO Massimo PUCCINI Aldo ZOLLO Giovanni IANNACCONE Carlo G.LAI Ing.Barbaro BORZI Antonio OCCHIUZZI

3 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.

4 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.

5 MONITORAGGIO DI STRUTTURE ED INFRASTRUTTURE STRATEGICHE UR: UNIBAS, POLITO, UNIMOL 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.

6 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 real time degli scenari di danno post evento 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;

7 PRODOTTI: 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.

8 Prototipi di sistemi di early warning per strutture, infrastrutture strategiche e beni culturali Unità di Ricerca UNINA DAPS, UNINA DSF, INGV, ENEA, UNIP, EUCENTRE

9 Stazioni sismiche Rete sismica AMRA per applicazioni di allarme sismico preventivo nella Regione Campania Centri Controllo dati (LCC)

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12 citta of Napoli 4 città medie ospedali Linee ferroviarie Autostrade industrie Linee elettriche/gas Stazioni pompieri

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14 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 ;

15 OBIETTIVI: Prototipi di sistemi di early warning per strutture, infrastrutture strategiche e beni culturali UR: UNINA DAPS, UNINA DSF, INGV, ENEA, UNIP, EUCENTRE 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 pre allerta; 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 semi attive 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.

16 Schema early warning e protezione sismica

17 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 real time dei segnali sismici, stima in real time dei parametri di sorgente e scenari di scuotimento post evento 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;

18 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 air bag 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.