Ponti e Viadotti | Sismica
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Ponti, Piattaforme standardizzate ed interoperabili per la valutazione della vulnerabilità sismica e monitoraggio

L’articolo propone e descrive l’espansione della piattaforma AINOP, l’Archivio Informatico delle Opere Pubbliche, in una piattaforma standardizzata ed interoperabile per il supporto della determinazione della vulnerabilità sismica ed il monitoraggio di ponti e viadotti italiani.

A tal fine, viene proposta la caratterizzazione e la predisposizione dell’interoperabilità di AINOP con due piattaforme standardizzate già esistenti, PELL e CIPCast DSS, entrambe ideate e realizzate da ENEA. Queste due piattaforme sono già operative e utilizzate con successo nel supporto della gestione dei beni pubblici e nella protezione delle infrastrutture critiche italiane. 


Ad oggi, solo una piccola parte di ponti e viadotti è correttamente manutenuta e monitorata

Ponti e viadotti sono componenti critiche della rete di trasporto, le cui funzionalità devono essere garantite al meglio sia ordinariamente che in periodi di emergenza, come a seguito di eventi calamitosi. L’Italia ha un patrimonio significativo di ponti e viadotti; la maggioranza dei quali è stata costruita più di 50 anni fa, in un periodo in cui le normative erano molto diverse da quelle attuali sia per i carichi da traffico considerati, sia per le azioni sismiche, spesso trascurate. Al fine di proteggere queste strutture, oltre al monitoraggio continuo delle reali condizioni strutturali e della residua funzionalità, è essenziale determinare la loro capacità nei confronti di azioni eccezionali, come terremoti, inondazioni e frane. 

Lo scopo di questo articolo è quello di proporre una piattaforma che possa essere utilizzata come registro nazionale per il monitoraggio della vulnerabilità sismica dei ponti e viadotti esistenti e che possa diventare uno strumento di riferimento per il supporto dei processi decisionali, al fine di garantire efficaci e tempestivi interventi di manutenzione e miglioramento su tali opere senza spreco di risorse economiche. 

Ad oggi, molti ponti e viadotti non hanno un gestore e solo una piccola parte è correttamente manutenuta e monitorata. Al fine di garantire la sicurezza e la funzionalità di tali strutture, il primo passo da fare per una loro corretta gestione e monitoraggio è la creazione di una piattaforma integrata ed interoperabile, che includa un geodatabase in cui far confluire dati statici ed Indicatori Chiave della Performance (Key Performance Indicators, KPI) statici (per esempio legati alle caratteristiche della struttura e alla sua condizione di degrado) e dati dinamici e KPI dinamici, che possano determinare in modo continuo la prestazione dell’infrastruttura (per esempio: la risposta ai carichi accidentali come il traffico o la risposta ad azioni eccezionali). Lo sviluppo di tale piattaforma dovrebbe osservare le nuove Linee guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza ed il monitoraggio dei ponti esistenti e le schede di raccolta dati in esse inserite.

In questo articolo, dopo un breve riassunto delle procedure esistenti, degli strumenti e delle piattaforme utilizzare nella gestione di ponti e viadotti, viene proposta e descritta la potenzialità di caratterizzare due piattaforme standardizzate ed interoperabili, già esistenti per l’archiviazione di dati, la loro elaborazione e per il supporto decisionale, al fine della determinazione della vulnerabilità sismica e del monitoraggio di queste infrastrutture.

L’idea è di sfruttare la competenza e l’esperienza ENEA, ottenuta grazie alla partecipazione, da oltre un decennio, a progetti di ricerca nazionali ed internazionali e ad iniziative dedicate allo sviluppo di una nuova generazione di modelli per la gestione urbana. In particolare, due piattaforme ENEA, già esistenti ed operative, sono considerate particolarmente adatte allo scopo di creare un registro dinamico standardizzato ed interoperabile per la determinazione della vulnerabilità sismica di ponti e viadotti: 

 

PELL, Public Energy Living Lab, e CIPCast DSS Decision Support System 

PELL, Public Energy Living Lab, è una piattaforma pensata per supportare le Pubbliche Amministrazioni (PA) italiane verso la definizione e l’implementazione di interventi su edifici pubblici, volti a raggiungere la loro sicurezza sismica, efficienza energetica ed una efficiente gestione delle risorse energetiche. CIPCast DSS  è un Sistema di Supporto Decisionale interoperabile, dotato di interfaccia user-friendly, in grado di supportare la determinazione del rischio ed il monitoraggio, in tempo reale 24/7, di infrastrutture critiche distribuite ed interdipendenti. CIPCast DSS è la piattaforma di riferimento di EISAC.it, il nodo italiano del Centro di Analisi e Simulazioni delle Infrastrutture Europee, un centro di competenza per la protezione delle Infrastrutture Critiche italiane e parte di una rete di centri di competenza europei volti al supporto degli operatori e delle PA per la protezione delle Infrastrutture Critiche ed il raggiungimento della Resilienza di tali strutture. 

Entrambe le piattaforme seguono le linee guida e regole tecniche, riconosciute in tutta Europa, per la formazione, documentazione, scambio e riuso di dati territoriali detenuti dalle pubbliche amministrazioni, definite dalla direttiva INSPIRE (Infrastruttura per le Informazioni Spaziali in Europa) e adottate dall’Agenzia per l’Italia Digitale (AgID): come tali sono quindi entrambe interoperabili con altre piattaforme di raccolta dati e di gestione attualmente in sviluppo dai gestori di ponti e viadotti, come, ad esempio, i gestori delle strade e autostrade italiane, ANAS  e “Autostrade per l’Italia” .

 

Panoramica sulle schede e procedure per la determinazione della vulnerabilità sismica e della sicurezza statica dei ponti in Italia 

Negli ultimi decenni, in Italia, sono stati proposti ed usati diversi strumenti, procedure e schede per la determinazione della vulnerabilità sismica e della sicurezza strutturale e per il monitoraggio dei ponti e viadotti. Essendo la vulnerabilità sismica di elevata importanza, il Dipartimento di Protezione Civile, seguendo i dettami dell’OPCM 3274 [2], che impone di effettuare una valutazione sismica di tutte le strutture strategiche e di quelle strutture il cui collasso può provocare conseguenze significative, ha proposto due schede per i ponti, pubblicate poi dalla Presidenza del Consiglio dei Ministri (PdCM).

La prima scheda, chiamata PdCM Scheda di Livello 0 , è stata introdotta per catalogare tutti i ponti e viadotti da verificare e per stabilire un ordine di priorità per effettuare la valutazione della vulnerabilità sismica. La scheda è divisa in 11 paragrafi; chiamati:

  1. Identificazione del ponte;
  2. Dati dimensionali e età costruzione/ristrutturazione;
  3. Tipologia strutturale e materiale principale delle strutture (per esempio spalle, pile, impalcato);
  4. Dati di esposizione (come, ad esempio, il numero di veicoli transitanti per ora/giorno)
  5. Dati geomorfologici;
  6. Geometria generale;
  7. Descrizione degli eventuali interventi strutturali eseguiti;
  8. Eventi significativi subiti dalla struttura;
  9. Perimetrazione ai sensi del D.L 180/1998;
  10. Informazioni sulla verifica sismica;
  11. Note.


La compilazione dei paragrafi da 1 a 6 e del paragrafo 10 è mandatoria, mentre la compilazione delle parti restanti è opzionale. 

La seconda scheda, chiamata PdCM Scheda di Livello 1-2, contiene 26 paragrafi e riassume i risultati della valutazione della vulnerabilità sismica, la quale doveva essere effettuata seguendo i dettami delle NTC2008 [3] prima e delle NTC2018 [4] ora. Oltre a contenere i dati presenti nella PdCM Scheda di Livello 0, tale scheda contiene informazioni più specifiche legate alla geometria, al terreno e agli elementi strutturali del ponte, incluso il sistema di fondazioni.  Sono, inoltre, richiesti tutti i dati necessari per effettuare la valutazione di vulnerabilità sismica e i suoi risultati, espressi in termini di Accelerazione di Picco al Suolo (PGA) e periodo di ritorno per diversi Stati Limite.

 


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