Nuovo progetto ReLUIS

Transcript

1 Nuovo progetto ReLUIS AT-2 Innovazioni normative e tecnologiche in ingegneria sismica Valutazione della vulnerabilità e del rischio sismico di sistemi speciali Coordinatore E. Cosenza (G. Manfredi)

2 Task della linea Task Dighe in calcestruzzo Task Ospedali e strutture sanitarie Task Impianti industriali, nucleari e lifelines Task Componenti non strutturali Task Contenuti museali e aree archeologiche

3 1. Dighe in calcestruzzo (C. Nuti) UR Coinvolte: Uniroma 3 Attività previste: Illustrazione e confronto delle normative sismiche per la progettazione e verifica sismica delle dighe nuove ed esistenti Metodi di analisi semplificati ed accurati per la valutazione della sicurezza sismica di dighe a gravità e relativa applicazione Attività di sperimentazione sui calcestruzzi delle dighe per la caratterizzazione meccanica ai fini della valutazione sicurezza sismica: metodi di prova distruttivi e non distruttivi Messa a punto di una metodologia di analisi e valutazione della sicurezza sismica delle dighe esistenti e redazione del relativo rapporto. Le attività saranno tra l altro portate avanti in collaborazione con esperti internazionali provenienti dal mondo delle dighe: ICOLD Attività sperimentale: Prove monotone e cicliche sui calcestruzzi delle dighe, prove non distruttive con metodi avanzati. Su questa attività è stata attivata una collaborazione con i produttori di calcestruzzi delle dighe. Deliverables: Rapporto sulla valutazione della sicurezza sismica di dighe a gravità esistenti sia come singolo corpo diga che come sistema nei confronto dei diversi stati limite Rapporto sulle caratteristiche meccaniche dei calcestruzzi delle dighe da utilizzare nelle verifiche sismiche

4 2. Ospedali e strutture sanitarie (G. Manfredi) UR Coinvolte: Unina DIST, Unisannio (L. Di Sarno) Attività previste: Caratterizzazione dell azione sismica per la valutazione della vulnerabilità sismica degli ospedali; Classificazione tipologica delle strutture per ospedali presenti sul territorio nazionale; Definizione dei parametri (tipo e valori soglia) di vulnerabilità sismica per ciascuna tipologia di struttura per ospedali e contenuto; Criteri di modellazione ed analisi di edifici ospedalieri; Valutazione della vulnerabilità sismica degli edifici ospedalieri; Definizione degli interventi di adeguamento o miglioramento sismico per gli edifici ospedalieri esistenti ed identificazione della soluzione progettuale ottimale. Attività sperimentale: L attività sperimentale prevista per la presente linea di ricerca (pari al 60% dell impegno totale) include prove su tavole vibranti da eseguirsi su componenti o sottoassemblaggi di sistemi strutturali. I risultati delle prove sperimentali saranno utilizzati per compilare schede tecniche differenziate per tipologie di elementi con corrispondenti dati relativi a parametri prestazionali (soglie di corretto funzionamento, spegnimento, etc.). Sono previste altresì prove dinamiche su celle simulanti sale operatorie, con e senza sistema di protezione passiva (isolamento sismico e smorzamento aggiunto). Le prove si svolgeranno presso il laboratorio del Dipartimento di Ingegneria Strutturale Università degli Studi di Napoli Federico II. Deliverables: Database contenente le tipologie tipiche di strutture ospedaliere e sanitarie nazionali. Rapporto dettagliato contente valori parametri di soglia a diversi stati limite per elementi non strutturale e componente elettrico, elettronico e meccanico provato su tavole vibranti Manuale di analisi e progettazione di strutture ospedaliere e sanitarie.

5 3. Impianti industriali, nucleari e lifelines (G. Manfredi) [1] UR Coinvolte: Unina DIST, UniRoma3 (R. Giannini), Unimol (G. Fabbrocino), Uniroma1 (P. Franchin), UniCH (I. Vanzi) Attività previste (Impianti Industriali): Raccolta di tutti i riferimenti bibliografici e normativi che riguardano il comportamento sismico di strutture industriali e dei contributi sperimentali più significativi presenti in letteratura sul comportamento sismico di componenti industriali; Analisi delle più recenti normative sul progetto e la valutazione degli impianti industriali in zona sismica e loro confronto con l ausilio di casi studio; Analisi degli stati di danno più comuni in componenti industriali sottoposti a sisma e valutazione della corrispondente capacità in termini di resistenza e/o deformazione; Progettazione di prove sperimentali di presso flessione di giunti di tubazioni per la determinazione della loro capacità rotazionale e della loro resistenza. Verranno trattati in particolare giunti flangiati, molto frequenti nell industria di processo; Indagine sugli effetti dell interazione terreno-struttura, dell interazione tra il contenuto e la struttura stessa, nonché dell interazione dell intero sistema terreno-struttura-fluido; Definire stime della vulnerabilità sismica dei componenti industriali; Valutazione dell uso di tecniche innovative per protezione sismica delle componenti industriali più significative; Classificare il rischio per definire le priorità d intervento all interno degli impianti; Fornire strumenti di supporto alla valutazione del rischio tecnicamente ed economicamente adeguata all esposizione reale.

6 3. Impianti industriali, nucleari e lifelines (G. Manfredi) [2] Attività previste (Lifelines): Definizione di una metodologia per la definizione e valutazione della pericolosità regionale; ciò necessiterà prevalentemente della creazione di leggi di correlazione spaziale di parametri di intensità del moto sismico considerati come parametri di input per le fragilità dei singoli componenti del sistema; Definizione di una metodologia di valutazione della sensibilità ai parametri della rete da utilizzare con metodi di analisi per simulazione montecarlo. Esplorazione di strategie computazionali innovative che permettano di ridurre la complessità algoritmica della valutazione della rete al di sotto di quella esponenziale che caratterizza attualmente i metodi disponibili. Sviluppo della metodologia già esistente per la definizione della sicurezza sismica delle reti elettriche; Definizione di una metodologia comune alle diverse reti capacitive per la definizione della loro sicurezza sismica ; Analisi di rischio per sistemi spazialmente distribuiti con particolare riferimento alle reti di distribuzione di gas. Attività previste (Impianti nucleari): Stato dell arte e impostazione della metodologia per la sicurezza sismica degli impianti nucleari. Attività sperimentale Prove sperimentali di presso flessione di giunti di tubazioni per la determinazione della loro capacità rotazionale e della loro resistenza. Verranno trattati in particolare giunti flangiati, molto frequenti nell industria di processo;

7 3. Impianti industriali, nucleari e lifelines (G. Manfredi) [3] Deliverables: Analisi di reti infrastrutturali: Valutazione della sensibilità ai parametri mediante simulazione Monte Carlo avanzata. Analisi di reti infrastrutturqli: algoritmi di soluzione di modelli basati sulle reti Bayesiane. Relazione conclusiva sullo stato dell arte delle tecniche di progettazione e di analisi delle tipologie strutturali analizzate. Relazione conclusiva con individuazione di linee guida per la valutazione della vulnerabilità delle apparecchiature analizzate Valutazione dell interazione sismica terreno/struttura/fluido per i serbatoi interrati Vulnerabilità sismica di serbatoi fondati in terreni potenzialmente liquefacibili e sistemi di mitigazione Modellazione fisica in centrifuga dell azione sismica e dell interazione terreno/struttura Rapporto descrittivo sull implementazione del sistema di monitoraggio della Nuova Casa dello Studente presso l Università del Molise in località Vazzieri (Campobasso); presentazione dei risultati Rapporto descrittivo relativo alla progettazione e implementazione di un sistema di monitoraggio per l edificio principale della Facoltà di Ingegneria dell Università del Molise in Termoli (CB); Presentazione dei risultati relativi al monitoraggio dell edificio principale della Facoltà di Ingegneria dell Università del Molise in Termoli (CB) Relazione sullo stato delle conoscenza del comportamento di impianti industriali in zona sismica Relazione sul progetto di prove sperimentali su giunti flangiati Relazione sui metodi di analisi di componenti industriali in zona sismica, con l ausilio di casi studio Relazione sui risultati di prove sperimentali su giunti flangiati Redazione di linee guida per il progetto e la valutazione sismica di componenti industriali Relazioni di correlazione spaziale delle principali misure di intensità del moto sismico sulla base di dati europei e italiani. Procedure di valutazione della pericolosità per sistemi spazialmente distribuiti. Linee guida per l analisi di rischio sismico di reti di distribuzione con particolare riferimento alle reti di gas e illustrazione di un caso studio. Determinazione di curve di fragilità per strutture industriali identificate; Linee guida per l analisi di rischio di impianti industriali che includano le perdite relative a impianti e componenti non strutturali; Validazione e calibrazione del metodo sviluppato attraverso applicazione a strutture scelte in base a tipologie costruttive, attività produttiva, particolarità impiantistiche. Sviluppo metodologia reti elettriche Sviluppo metodologia reti capacitive Stato dell arte impianti nucleari

8 4. Componenti non strutturali (G. Manfredi) UR Coinvolte: Unina DIST Attività previste: Qualificazione sismica di componenti non strutturali, in particolare controsoffitti e partizioni interne in cartongesso, attualmente prodotti: tale qualificazione avverrà principalmente mediante prove su tavola vibrante, ma anche con prove statiche relative alle singole parti di tali componenti. Tracciamento per via sperimentale di curve di fragilità di controsoffitti e partizioni interne in cartongesso. Al fine di ottenere il raggiungimento da parte di tali sistemi dei livelli prestazionali attesi, è previsto lo sviluppo tecnologico degli stessi. Tale attività sarà estesa mediante analisi numeriche. Diffusione mediante rapporti tecnico-scientifici delle curve di fragilità dei componenti non strutturali indagati attualmente prodotti e sviluppati durante il progetto, al fine di consentire analisi prestazionali di edifici civili e industriali esistenti e di nuova realizzazione. Sviluppo di linee guida ed indicazioni progettuali da inserire in normativa, per il calcolo, la produzione e massa in opera di controsoffitti e partizioni interne che soddisfino attesi livelli prestazionali. Una seconda parte del task è dedicata alla caratterizzazione della risposta dei componenti di impianti produttivi che possono essere trattati come blocchi rigidi al fine della modellazione della risposta e della riduzione della vulnerabilità sismica. In particolare, saranno definiti i criteri per la valutazione della probabilità di danno relativa a componenti non strutturali ciò comprenderà: Analisi della domanda sismica di componenti non strutturali e impianti modellabili come blocchi rigidi; Definizione della fragilità sismica per i componenti di cui al punto precedente; Sviluppo metodologie di integrazione della fragilità dei componenti non strutturali nel calcolo della perdita attesa sismica; Attività sperimentale: L attività del task sarà prevalentemente sperimentale. Si prevedono prove su tavola vibrante su componenti non strutturali, in particolare controsoffitti e partizioni interne. Le prove si svolgeranno presso il laboratorio del Dipartimento di Ingegneria Strutturale dell Università degli Studi di Napoli Federico II, dove è in dotazione un sistema di tavole vibranti. Deliverables: Metodi per la analisi della domanda sismica e della fragilità di componenti non strutturali e di impianto rigidi. Rapporti scientifici in cui sono riportate le curve di fragilità relative ai componenti non strutturali indagati. Linee guida ed indicazioni progettuali, per il calcolo, la produzione e massa in opera di controsoffitti e partizioni interne.

9 5. Contenuti museali ed aree archeologiche (A. Borri/S.Podestà) UR Coinvolte: UniPG, UniGE Attività previste: Sviluppo di metodologie di pre-analisi del complesso archeologico per la determinazione degli elementi maggiormente vulnerabili. Individuazione delle emergenze ed sviluppo analisi di dettaglio della vulnerabilità sismica Definizione dei domini limite per elementi strutturali archeologici. Sviluppo di un protocollo di analisi per la valutazione della vulnerabilità dei contenuti museali. Applicazione ad alcuni manufatti archeologiche di tecniche già utilizzate per costruzioni murarie storiche. Deliverables: Approccio metodologico di pre-analisi vulnerabilità sismica lacerti murari (Software) Report e schede di sintesi descrittive delle metodologie proposte

10