Robustezza strutturale contro pericoli estremi: progressi e sfide

Solo nel 2024 le catastrofi naturali hanno generato perdite per oltre 320 mld di dollari, circa 70 in più rispetto all’anno precedente

Nel corso dell’evento IF CRASC 2025, svoltosi a Napoli dal 15 al 17 luglio, il professor Fulvio Parisi dell’Università degli Studi di Napoli Federico II ha offerto una relazione di grande spessore tecnico e scientifico sul tema della robustezza strutturale e sulla crescente sfida che l’ingegneria deve affrontare nell’era degli eventi estremi.

L’intervento ha posto l’accento su una doppia problematica che caratterizza il contesto contemporaneo: da un lato l’aumento della frequenza e della severità degli eventi estremi, dall’altro la vulnerabilità crescente delle infrastrutture critiche. Fenomeni naturali, incidenti, errori umani e azioni dolose costituiscono oggi un insieme di minacce complesse che mettono a rischio non solo la sicurezza delle singole strutture, ma anche la sicurezza pubblica e la continuità funzionale dei sistemi territoriali e infrastrutturali.

Gli eventi estremi, ha ricordato Parisi, sono per definizione rari ma potenzialmente devastanti. Se in passato rappresentavano eccezioni statistiche, oggi la loro ricorrenza è in aumento, con effetti che si propagano ben oltre il luogo di accadimento. Le perdite non si limitano a vittime e danni diretti, ma comprendono anche costi di riparazione, interruzioni di servizio, impatti economici e ambientali. Nel solo 2024, le catastrofi naturali hanno generato perdite globali stimate in oltre 320 miliardi di dollari, circa 70 miliardi in più rispetto all’anno precedente.

Robustezza strutturale e sicurezza: l’Italia tra ricerca e innovazione

La riflessione ha posto in evidenza la dinamicità del rischio, che evolve nel tempo nelle sue tre componenti fondamentali: pericolosità, vulnerabilità ed esposizione. L’aumento della frequenza di eventi estremi è strettamente connesso ai cambiamenti climatici e alle tensioni geopolitiche, mentre la vulnerabilità delle strutture cresce con l’invecchiamento dei materiali e i fenomeni di degrado. L’esposizione, infine, è amplificata dalla crescente urbanizzazione e dalla concentrazione della popolazione in grandi aree metropolitane, nonché dalla forte interconnessione economica e produttiva a livello globale.

Su questi temi, anche il quadro normativo europeo e nazionale ha registrato negli ultimi anni significativi avanzamenti. Già con l’Eurocodice 0 (2005) è stata introdotta la combinazione di carico “accidentale o eccezionale”, che include incendi, esplosioni, impatti e crisi locali non specificate.

IF CRASC 2025
La presente relazione è stata presentata in occasione dell'evento IF CRASC'25, tenutosi a Napoli dal 15 al 17 luglio 2025. Scopri di più sulla manifestazione e guarda le interviste ai protagonisti!
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La modellazione delle azioni accidentali è regolamentata dall’Eurocodice 1 – Parte 1-7 (2006), mentre per azioni dolose come le detonazioni di esplosivi è necessario fare riferimento a linee guida e alla letteratura scientifica. Le Norme Tecniche per le Costruzioni italiane hanno successivamente consolidato il concetto di robustezza, imponendo la necessità di garantire un adeguato livello di sicurezza anche in caso di danneggiamenti parziali, sebbene senza ancora fornire metodi specifici. A ciò si aggiungono le Istruzioni del CNR (pubblicate nel 2018 in lingua italiana e successivamente anche in lingua inglese), che richiamano l’attenzione sugli errori di concezione, progettazione e manutenzione strutturale come potenziali fattori amplificativi del rischio.

La robustezza strutturale – ha spiegato Parisi – si configura come la capacità di un’opera di evitare un collasso sproporzionato rispetto alla causa che innesca il danno iniziale. È un ulteriore obiettivo prestazionale il cui raggiungimento può consentire di garantire anche resilienza strutturale. La storia recente dimostra come ogni disastro, dal crollo della torre Ronan Point a Londra nel 1968 fino ai tragici eventi del Ponte Morandi sul Polcevera nel 2018 e del Ponte di Albiano Magra nel 2020, abbia agito da catalizzatore per l’evoluzione normativa e scientifica del settore.

La ricerca in materia di robustezza ha conosciuto negli ultimi anni un incremento esponenziale. Secondo i dati citati da Parisi, l’Italia è oggi il quarto Paese al mondo per produttività scientifica sul tema, a testimonianza di una comunità accademica e professionale attiva e in costante crescita. Il Joint Research Centre (JRC) della Commissione Europea ha recentemente pubblicato nuove linee guida di riferimento dal titolo “Guidance on the design for structural robustness”, alle quali il gruppo di ricerca napoletano e la comunità scientifica italiana della Tecnica delle Costruzioni hanno dato un contributo significativo, nell’ambito del processo di standardizzazione a livello europeo.

Le strategie di prevenzione del collasso sproporzionato si articolano in diversi approcci, che vanno dalla progettazione di elementi chiave alla definizione di percorsi alternativi di carico e alla segmentazione strutturale. Centrale è la distinzione tra le diverse classi di conseguenza, che collegano l’affidabilità strutturale alle potenziali perdite in caso di collasso. Per le strutture di classe 3 – il cui collasso produce conseguenze enormi (es. strutture pubbliche con alti livelli di affollamento e infrastrutture critiche) – diventa fondamentale un’analisi del rischio completa, capace di quantificare non solo la probabilità di collasso, ma anche le conseguenze economiche, funzionali e ambientali dell’evento.

L’intervento ha inoltre illustrato i risultati di numerosi studi condotti dal gruppo di ricerca del prof. Parisi, che hanno interessato edifici in muratura e in calcestruzzo armato, strutture prefabbricate e ponti, sottoposti ad azioni estreme come inondazioni, frane, esplosioni, scalzamento o carichi da traffico eccezionali. Alcune ricerche hanno dimostrato che soluzioni progettuali relativamente semplici – come l’introduzione di incatenamenti o la connessione dei traversi alla soletta nei ponti – possono incrementare significativamente la robustezza senza comportare costi elevati o sovradimensionamenti strutturali.

Una parte rilevante della ricerca recente riguarda anche la scala territoriale. Attraverso modelli integrati di ingegneria strutturale e chimica, è ad esempio possibile stimare la propagazione degli effetti di eventi estremi quali esplosioni derivanti dalla rottura di gasdotti, giungendo alla definizione di distanze di sicurezza corrispondenti a livelli prefissati di rischio. Si apre così il campo delle analisi di resilienza urbana, che valutano la capacità di una rete fisico-sociale (ad esempio alla scala metropolitana, regionale o nazionale) di ripristinare la propria funzionalità dopo un evento disastroso, in funzione delle strategie di ricostruzione adottate.

Tra le sfide future, Parisi ha evidenziato la necessità di estendere gli studi alle strutture in muratura, legno e miste, nonché di affrontare in modo più sistematico il tema delle incertezze, sia nei modelli di calcolo che nelle valutazioni di rischio. Grande attenzione è riservata anche alla modellazione discontinua delle strutture e allo sviluppo di modelli surrogati basati su intelligenza artificiale, capaci di ridurre i tempi di calcolo mantenendo un elevato livello di accuratezza.

La prospettiva, ha concluso, è quella di una progettazione orientata all’intero ciclo di vita dell’opera, in grado di considerare in modo integrato tutte le azioni, ordinarie ed eccezionali, che possono incidere sulla sua sicurezza. La robustezza strutturale diventa così una chiave di lettura essenziale per una nuova cultura della sicurezza, capace di unire resistenza, sostenibilità e resilienza. Lungo tale direzione si inserisce la SARAH Advanced School on Structural Robustness and Resilient Infrastructure against Extreme Hazards, giunta alla seconda edizione presso l’Università degli Studi di Napoli Federico II e che vede la partecipazione di ricercatori, professionisti e dirigenti di aziende con l’obiettivo di diffondere la cultura della robustezza.

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