Dai tunnel ai ponti: una nuova metodologia per leggere il rischio infrastrutturale campata per campata

Come valutare realmente il rischio di un viadotto composto da decine di campate, ciascuna caratterizzata da condizioni strutturali e ambientali differenti? È la domanda da cui parte la ricerca presentata da Manuel Capogna ad ANIDIS 2025, sviluppata con ANSFISA e l'Università Sapienza di Roma. La proposta introduce nel settore dei ponti un approccio già sperimentato nelle gallerie, basato sulla segmentazione dell'opera e sulla distribuzione del rischio lungo il suo sviluppo. Un modello che punta a superare la tradizionale classificazione globale, integrando monitoraggio, digital twin e soglie dinamiche per supportare una gestione più efficace e mirata delle infrastrutture esistenti.

Superare la fotografia statica del rischio

L'Italia convive con uno dei patrimoni infrastrutturali più estesi e complessi d'Europa. Migliaia di ponti e viadotti, realizzati in epoche differenti e sottoposti a condizioni ambientali estremamente eterogenee, rappresentano oggi una delle principali sfide per la sicurezza e la gestione delle reti di trasporto. A rendere il quadro ancora più delicato contribuiscono l'invecchiamento dei materiali, l'evoluzione delle azioni ambientali e l'aumento delle sollecitazioni dovute ai carichi di traffico.

Dopo il crollo del Ponte Morandi nel 2018, il sistema normativo italiano ha compiuto un importante salto di qualità introducendo le Linee Guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza e il monitoraggio dei ponti esistenti. Tuttavia, come evidenziato da Manuel Capogna nel corso di ANIDIS 2025, permane un limite metodologico che riguarda soprattutto le opere di maggiore estensione.

L'attuale procedura di classificazione consente infatti di valutare i principali rischi – strutturale e fondazionale, sismico, idraulico e da frana – ma restituisce, nella fase speditiva del Livello 2, una singola classe di attenzione riferita all'intero viadotto. Una sintesi certamente utile per la gestione generale del patrimonio, ma che rischia di nascondere criticità localizzate all'interno di opere caratterizzate da decine di campate e da condizioni molto diverse lungo il loro sviluppo.

Da questa considerazione nasce la proposta sviluppata da Capogna insieme ad ANSFISA e all'Università Sapienza di Roma: trasferire nel mondo dei ponti una logica già sperimentata con successo nelle linee guida dedicate alle gallerie, introducendo il concetto di diffusione segmentale del rischio.

Il ponte non è un elemento unico: l'approccio per conci

L'idea alla base della metodologia è tanto semplice quanto rivoluzionaria: smettere di considerare il viadotto come un'entità monolitica e iniziare a leggerlo come un insieme di segmenti, ciascuno con una propria esposizione al rischio.

L'approccio prevede infatti la suddivisione dell'opera in conci o campate, attribuendo a ciascuna porzione una specifica classe di attenzione derivante dall'analisi dei parametri strutturali, fondazionali, sismici, idraulici e geomorfologici. Il risultato non è più una singola valutazione globale, ma una vera e propria mappa della distribuzione del rischio lungo l'intera infrastruttura.

Questa rappresentazione permette di visualizzare immediatamente dove si concentrano le criticità e con quale intensità. Non solo: attraverso l'introduzione dell'Indice di Diffusione del Rischio diventa possibile quantificare in termini percentuali l'estensione delle diverse classi di attenzione all'interno dell'opera. Un gestore può così sapere non soltanto che un viadotto presenta una determinata criticità, ma anche se questa riguarda il 5%, il 30% o la maggior parte delle sue campate.

Il vantaggio operativo è evidente. La manutenzione e gli investimenti possono essere indirizzati verso le zone realmente vulnerabili, evitando interventi generalizzati e consentendo una più efficace allocazione delle risorse.

La relazione è stata presentata al XX Convegno ANIDIS di Assisi (7-11 settembre 2025) e gli autori sono Galileo Tamasi, Manuel Capogna, Emanuele Renzi e Maurizio De Angelis.

Il caso del Viadotto Italia: quando il dettaglio cambia la valutazione

Per verificare la validità dell'approccio, la metodologia è stata applicata al Viadotto Italia, una delle opere simbolo dell'ingegneria italiana. Con le sue 19 campate e un'altezza sul fondovalle superiore ai 260 metri, rappresenta un banco di prova particolarmente significativo.

L'analisi ha evidenziato come la valutazione segmentale sia in grado di far emergere situazioni che rimangono invisibili all'interno di una classificazione globale. Alcune campate, infatti, mostrano livelli di attenzione differenti rispetto al comportamento medio dell'intera struttura.

La stessa impostazione è stata successivamente sperimentata su due grandi ponti strallati internazionali, suddivisi in 37 segmenti. Anche in questo caso la classificazione locale ha restituito un quadro molto più dettagliato delle vulnerabilità, dimostrando come il metodo possa diventare uno strumento concreto per la prioritizzazione degli interventi manutentivi.

Si tratta di un passaggio culturale importante: la gestione del rischio non viene più concepita come un giudizio sintetico sull'opera, ma come un processo dinamico capace di coglierne le differenze interne.

XX Convegno ANIDIS: focus su sicurezza sismica e vulnerabilità del costruito
Ad Assisi si è svolto il XX Convegno ANIDIS, principale appuntamento per la comunità dell’ingegneria sismica. Al centro del dibattito: vulnerabilità del costruito, tecniche di rinforzo, monitoraggio strutturale, nuovi materiali, strategie multi-hazard e politiche di riduzione del rischio. INGENIO segue l’evento con video e interviste ai protagonisti.
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Dal monitoraggio al Digital Twin: verso una gestione intelligente del danno

L'aspetto forse più innovativo della ricerca emerge però nell'evoluzione successiva della metodologia. Una volta definita la segmentazione del rischio, il modello viene collegato a un sistema di monitoraggio avanzato basato sul concetto di Digital Twin.

Attraverso reti di accelerometri e sistemi di acquisizione dati, il ponte viene osservato nella sua risposta dinamica prima e dopo un evento sismico. Le variazioni delle frequenze proprie e delle forme modali vengono confrontate con quelle previste da un modello numerico agli elementi finiti continuamente aggiornato.

L'algoritmo sviluppato dal gruppo di ricerca opera una procedura inversa di identificazione del danno: modifica progressivamente i parametri di rigidezza del modello fino a ridurre al minimo lo scostamento tra i dati sperimentali e quelli simulati. La convergenza tra frequenze e indicatori modali, misurata attraverso il MAC (Modal Assurance Criterion), consente di stimare in maniera indiretta l'entità del degrado strutturale.

In altre parole, il ponte diventa un sistema "osservabile", capace di raccontare il proprio stato di salute attraverso le variazioni del suo comportamento dinamico.

Allerte dinamiche e soglie adattive: la nuova frontiera della sicurezza

Uno dei risultati più interessanti della proposta riguarda l'introduzione di soglie di attenzione adattive. A differenza dei tradizionali sistemi di allarme basati su valori fissi, il metodo tiene conto delle effettive condizioni della struttura e delle caratteristiche dell'evento che l'ha interessata.

Le soglie vengono infatti calibrate sulla base delle variazioni delle domande spettrali tra stato pre-evento e post-evento, oltre che sulla capacità residua dell'opera stimata attraverso il modello aggiornato. Ne deriva un sistema di allerta dinamico, in grado di adeguarsi alla reale severità dello scenario.

In contesti meno gravosi, la soglia può essere innalzata evitando falsi allarmi. Al contrario, in situazioni caratterizzate da maggiori sollecitazioni, il sistema diventa più sensibile, anticipando l'attivazione delle procedure di controllo.

L'obiettivo finale è creare una connessione diretta tra monitoraggio, livelli di danno osservati, risultati delle ispezioni e azioni operative da intraprendere. Una logica che avvicina sempre più il settore delle infrastrutture ai paradigmi della manutenzione predittiva.

Una possibile evoluzione delle Linee Guida Ponti

La proposta illustrata da Manuel Capogna non punta a sostituire l'attuale impianto normativo, ma a integrarlo con uno strumento capace di aumentare la risoluzione delle valutazioni e la capacità decisionale dei gestori.

L'introduzione formale dell'approccio per conci nei viadotti complessi potrebbe rappresentare il naturale passo evolutivo delle attuali Linee Guida, consentendo di passare da una classificazione statica e sintetica a una rappresentazione distribuita e dinamica del rischio.

L'integrazione con i Digital Twin, il monitoraggio continuo, le curve di fragilità e le future piattaforme interoperabili apre inoltre la strada a un nuovo modello di gestione delle infrastrutture, nel quale valutazione del rischio, monitoraggio e manutenzione non siano più attività separate, ma componenti di un unico ecosistema digitale.

In un Paese che deve gestire decine di migliaia di opere strategiche costruite in epoche diverse, la possibilità di individuare con precisione dove si concentra il rischio e come esso evolve nel tempo potrebbe trasformarsi da innovazione metodologica a necessità operativa.

DI SEGUITO L'INTERVENTO INTEGRALE DI MANUEL CAPOGNA.

Il testo è stato elaborato mediante la videoregistrazione dell'intervento, con strumenti di IA (ChatGpT)

IN SINTESI
-Dalla classificazione globale a quella segmentale: la proposta di Manuel Capogna introduce la suddivisione dei ponti in conci o campate, consentendo di attribuire una classe di attenzione specifica a ciascuna porzione dell'opera.
-Mappatura della diffusione del rischio: il metodo permette di individuare e quantificare le criticità localizzate attraverso un Indice di Diffusione del Rischio, superando i limiti delle valutazioni sintetiche previste dalle attuali Linee Guida.
-Validazione su casi reali: la metodologia è stata testata sul Viadotto Italia e su grandi ponti strallati internazionali, evidenziando come l'analisi segmentale riesca a far emergere vulnerabilità non visibili con l'approccio tradizionale.
-Integrazione con Digital Twin e monitoraggio: il modello collega i dati acquisiti dai sensori a un modello FEM aggiornato dinamicamente, consentendo di stimare il danno attraverso l'analisi delle variazioni di frequenze e forme modali.
-Verso una gestione intelligente delle infrastrutture: soglie di allerta adattive, monitoraggio continuo e manutenzione predittiva rappresentano gli sviluppi futuri di un approccio che potrebbe essere integrato formalmente nelle Linee Guida per i ponti esistenti.