L'urgenza di ridurre l'eccessivo impatto socio-economico legato al verificarsi di un evento sismico è tutt'ora un obbiettivo di primaria importanza in ambito nazionale ed internazionale. Sebbene da un lato risulti sempre più evidente la necessità di una riqualificazione sismica del patrimonio edilizio, in molti casi ormai datato, dall'altro lato è importante evidenziare che anche edifici di nuova realizzazione, se soggetti a forti terremoti, possono presentare un significativo livello di danneggiamento, in accordo con l'odierna filosofia di progettazione. Considerando edifici danneggiati, nascono ulteriori problematiche legate alla valutazione della loro capacità residua (ovvero la capacità di resistere a successivi eventi sismici), nonché alla scelta di efficaci soluzioni di riparazione. Quando infine si considera la scala territoriale (e conseguentemente un elevato numero di edifici), risulta necessario disporre di metodologie semplificate e di facile implementazione, che soddisfino il giusto compromesso tra onere computazione e livello di affidabilità dei risultati.
L'obbiettivo di questo progetto è dunque quello di sviluppare una procedura analitico /meccanica semplificata, fondata sullo stato dell'arte dei lavori presenti in letteratura, che possa permettere di valutare la prestazione sismica di edifici in condizioni di pre- e post- terremoto in termini di sicurezza e perdite economiche dirette ed indirette. La procedura in esame verrà confrontata e validata utilizzando modellazioni ed analisi numeriche più raffinate, considerando differenti configurazioni di edifici archetipo, rappresentativi di differenti geometrie, anni di progettazione e livelli di danneggiamento post-terremoto. Infine, verranno approfonditi aspetti propri del processo decisionale multicriterio, con l'obbiettivo di fornire uno strumento in grado di supportare gli specialisti nella scelta di una scala di priorità d'intervento per un piano di riqualificazione del patrimonio edilizio.
Le innovatività della ricerca proposta ed i conseguenti potenziali avanzamenti sull'attuale stato dell'arte del tema di ricerca sono di seguito riportati:
- Sviluppo di un approccio analitico/meccanico semplificato per la valutazione della vulnerabilità sismica in condizioni di post-terremoto:
Lo studio di una procedura semplificata per la valutazione di vulnerabilità può avere numerosi risvolti positivi per applicazioni proprie della pratica professionale. È importante evidenziare infatti che il livello di raffinatezza delle analisi può dipendere dal numero di edifici in esame e dalla tipologia di committente: i proprietari di edifici privati sono generalmente interessati a valutazioni di vulnerabilità dettagliate, spesso incentrante su un singolo edificio o complesso; al contrario, le agenzie di governo e agenzie di assicurazione (e riassicurazione), che generalmente lavorano con un ampio portafoglio di edifici, possono avere maggiore interesse in analisi semplificate speditive e dal basso onere computazione, accettando una maggiore incertezza nei risultati. La procedura in esame (i.e. procedura SLaMA) può essere utilizzata a supporto di entrambe le situazioni precedentemente descritte: nel primo caso, come analisi preliminare di vulnerabilità sismica, al fine di avere un maggiore controllo sui risultati derivanti dalle successive analisi numeriche più raffinate, evitando il rischio di ricadere in un approccio di tipo "black-box" e ristabilendo la centralità del ruolo del progettista; nel secondo caso, come procedura di facile implementazione e dal basso onere computazione, adatta per applicazioni a larga scala. Sebbene negli ultimi anni la procedura SLaMA sia stata ampiamente investigata e validata in letteratura, al giorno d'oggi non è stata ancora formulata e validata una sua estensione che permetta di tener conto della perdita di capacità derivante dal danneggiamento post-terremoto.
- Investigare l'influenza del danno cumulato derivante da sequenze di terremoti sulla sicurezza e sulle perdite economiche attese:
Quando si passa da un approccio di tipo deterministico ad approccio di tipo probabilistico per una valutazione degli effetti del danno cumulato sulla prestazione sismica di edifici, l'elevato onere computazione legato al livello di raffinatezza ed al cospicuo numero di analisi necessarie per tener conto di sequenze di terremoti (in accordo con lo stato dell'arte delle procedure presenti in letteratura) ha aperto la strada negli ultimi anni verso la ricerca di metodi meno onerosi, basati su modelli predittivi e/o analisi strutturali semplificate. La seguente proposta di ricerca può rappresentare un passo in avanti in questa direzione, investigando un framework a basso onere computazionale per derivare curve di fragilità dipendenti dal danno per edifici in condizioni di post-terremoto.
- Valutazione di possibili strategie d'intervento/riparazione in termini di costi/benefici
Sebbene in letteratura siano presenti studi numerici e sperimentali riguardanti possibili interventi di riparazione per strutture danneggiate, ulteriori sforzi sono necessari per ottenere una migliore comprensione riguardo l'effettiva efficacia e convenienza di questi interventi se confrontati con una completa demolizione e ricostruzione dell'edificio. Approfondendo gli aspetti propri del processo decisionale multicriterio ed investigando la convenienza delle più comuni strategie e tecniche di riparazione post-terremoto, tenendo in conto di differenti variabili decisionali, la ricerca proposta potrà rappresentare un utile contributo al fine del raggiungimento di tale obbiettivo.