Ponti esistenti e rischio sismico: quali soluzioni offrono la maggiore protezione?

La sicurezza dei ponti esistenti rappresenta oggi una delle principali sfide per il settore delle infrastrutture. L'applicazione delle Linee Guida per la classificazione e gestione del rischio dei ponti ha evidenziato come una parte significativa del patrimonio nazionale sia costituita da opere realizzate prima dell'introduzione dei moderni criteri di progettazione sismica. In questo contesto, individuare strategie di retrofit efficaci e sostenibili è diventato un obiettivo prioritario per gestori, progettisti e amministrazioni pubbliche. Tra le soluzioni più promettenti figura l'isolamento sismico, tecnologia ormai consolidata ma ancora oggetto di approfondimenti per valutarne l'effettiva efficacia sulle diverse tipologie strutturali. Una ricerca dell'Università degli Studi di Salerno affronta questo tema attraverso un approccio basato sulle curve di fragilità, mettendo a confronto differenti dispositivi di isolamento applicati a ponti esistenti a travata semplicemente appoggiata.

Dalla gestione del rischio alla progettazione degli interventi

Il tema della sicurezza dei ponti esistenti è entrato definitivamente al centro del dibattito tecnico nazionale dopo il crollo del Ponte Morandi. Da allora, il settore delle infrastrutture ha vissuto una profonda trasformazione culturale e normativa che ha portato all'introduzione delle Linee Guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza e il monitoraggio dei ponti esistenti.

L'applicazione di queste procedure di censimento e valutazione ha restituito un quadro estremamente chiaro: gran parte del patrimonio infrastrutturale italiano è stato realizzato in epoche caratterizzate da criteri progettuali ormai superati, soprattutto sotto il profilo della risposta sismica. A ciò si aggiungono problematiche diffuse di degrado e manutenzione insufficiente, che amplificano ulteriormente le criticità strutturali.

Tra le tipologie più diffuse emerge quella dei ponti a travata semplicemente appoggiata, una configurazione che rappresenta una quota rilevante delle opere presenti lungo la rete stradale e autostradale nazionale. Proprio su questa categoria si è concentrata la ricerca sviluppata presso il Dipartimento di Ingegneria Civile dell'Università degli Studi di Salerno, con l'obiettivo di individuare le strategie di retrofit sismico più efficaci attraverso un approccio quantitativo basato sulle curve di fragilità. La ricerca è stata presentata da Carmine Lupo (Università di Salerno) ad Anidis 2025.

La presente relazione è stata presentata ad ANIDIS 2025 (Assisi, 7-11 settembre) e gli autori sono: Carmine Lupo e Luigi Petti.

L'analisi di fragilità come strumento per scegliere il retrofit

Negli ultimi anni il concetto di fragilità sismica ha assunto un ruolo sempre più centrale nelle valutazioni prestazionali delle infrastrutture. A differenza delle verifiche tradizionali, che restituiscono una risposta spesso binaria in termini di sicurezza, le curve di fragilità consentono di quantificare la probabilità di raggiungere uno stato limite al variare dell'intensità dell'evento sismico.

Questo approccio permette di confrontare diverse soluzioni progettuali non soltanto sulla base delle prestazioni strutturali, ma anche in termini di gestione del rischio e ottimizzazione delle risorse economiche disponibili.

La ricerca ha preso in esame un viadotto tipo costituito da impalcato in calcestruzzo armato precompresso e pile a doppia colonna, valutando differenti configurazioni di appoggio e isolamento. L'analisi è stata condotta attraverso simulazioni dinamiche non lineari basate su un set di cento accelerogrammi reali, selezionati per coprire un ampio intervallo di magnitudo e distinguendo tra eventi near-fault e far-field.

Particolare attenzione è stata dedicata alla scelta delle misure di intensità sismica, un aspetto spesso sottovalutato ma determinante nella costruzione delle curve di fragilità. Oltre ai parametri tradizionali come accelerazione di picco al suolo (PGA), magnitudo e intensità di Arias, è stato introdotto un indicatore derivato dalla formulazione di Sabetta-Pugliese, capace di integrare in un unico parametro sia la magnitudo del terremoto sia la distanza epicentrale.

I risultati hanno evidenziato come proprio quest'ultimo indice sia in grado di descrivere con maggiore efficacia la correlazione tra intensità sismica e risposta strutturale, offrendo una rappresentazione più robusta del fenomeno rispetto agli indicatori convenzionali.

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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Isolatori elastomerici o dispositivi ad attrito? La risposta arriva dai dati

Uno degli aspetti più interessanti dello studio riguarda il confronto diretto tra diverse strategie di isolamento sismico. Sono state analizzate tre soluzioni rappresentative delle pratiche attualmente disponibili: dispositivi ad attrito, isolatori elastomerici tradizionali e isolatori elastomerici con nucleo in piombo.

Le curve di fragilità ottenute mostrano differenze significative tra le varie configurazioni. In particolare, i dispositivi ad attrito hanno evidenziato sistematicamente le probabilità di collasso più basse, risultando la soluzione più performante per la tipologia di ponte analizzata.

Il comportamento degli isolatori elastomerici standard è apparso invece più vulnerabile, soprattutto in relazione ai fenomeni di martellamento tra impalcati consecutivi. L'incremento degli spostamenti relativi tra le campate costituisce infatti uno dei meccanismi di danno più critici per i ponti semplicemente appoggiati, con potenziali conseguenze sulla continuità strutturale e sulla funzionalità dell'opera dopo il sisma.

Gli isolatori elastomerici con nucleo in piombo si collocano in una posizione intermedia, mostrando prestazioni migliori rispetto ai dispositivi elastomerici convenzionali ma senza raggiungere i livelli di efficacia osservati per i sistemi ad attrito.

L'analisi ha inoltre consentito di individuare i parametri di domanda maggiormente responsabili delle condizioni di crisi. Per le configurazioni con dispositivi ad attrito e isolatori con nucleo in piombo, il parametro più critico è risultato il taglio nelle pile, mentre nel caso degli isolatori elastomerici tradizionali la vulnerabilità è stata governata principalmente dagli spostamenti relativi tra impalcati.

Verso una manutenzione più intelligente delle infrastrutture

Oltre ai risultati specifici sui sistemi di isolamento, la ricerca offre una riflessione più ampia sulle modalità con cui affrontare la gestione del patrimonio infrastrutturale esistente. In un contesto caratterizzato da migliaia di opere costruite prima dell'introduzione delle moderne normative sismiche, diventa fondamentale disporre di strumenti capaci di supportare decisioni basate sul rischio e non esclusivamente su verifiche puntuali.

L'approccio basato sulle curve di fragilità consente infatti di confrontare differenti scenari di intervento, identificare le componenti più vulnerabili e stimare l'efficacia delle soluzioni di retrofit prima della loro applicazione sul campo.

Per i gestori delle infrastrutture, ma anche per progettisti e amministrazioni pubbliche, questo significa poter orientare gli investimenti verso le strategie che garantiscono il miglior rapporto tra incremento della sicurezza e costo dell'intervento.

Lo studio sviluppato dall'Università di Salerno conferma che l'isolamento sismico rappresenta una delle tecnologie più promettenti per l'adeguamento dei ponti esistenti a travata semplicemente appoggiata. In particolare, i sistemi ad attrito emergono come la soluzione più efficace nel ridurre la probabilità di collasso e nel migliorare la resilienza complessiva della struttura. Un risultato che potrebbe contribuire a indirizzare le future politiche di manutenzione e messa in sicurezza di una parte significativa del patrimonio infrastrutturale italiano.

DI SEGUITO L'INTERVENTO INTEGRALE DI CARMINE LUPO.

Il testo è stato elaborato mediante la videoregistrazione dell'intervento, con l'aiuto di strumenti di IA (ChatGpt).

IN SINTESI
-Il patrimonio nazionale dei ponti presenta diffuse criticità strutturali e sismiche: gran parte delle infrastrutture italiane è stata realizzata prima degli anni ’80 e secondo criteri progettuali non allineati agli attuali standard di sicurezza.
-I ponti a travata semplicemente appoggiata sono tra le tipologie più diffuse: per questo motivo rappresentano una priorità nelle strategie di valutazione e adeguamento sismico delle opere esistenti.
-Lo studio ha utilizzato analisi di fragilità basate su 100 accelerogrammi reali: l'obiettivo era confrontare l'efficacia di diverse soluzioni di isolamento sismico e individuare i parametri più rappresentativi della risposta strutturale.
-Tra le tecnologie analizzate, i dispositivi ad attrito hanno mostrato le migliori prestazioni:le curve di fragilità evidenziano probabilità di collasso inferiori rispetto agli isolatori elastomerici standard e a quelli con nucleo in piombo.
-L'approccio probabilistico supporta decisioni più efficaci sul retrofit:** le analisi consentono di identificare i meccanismi di danno più critici e di orientare gli investimenti verso gli interventi che offrono il miglior rapporto tra sicurezza e costi.