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Franchin, Paolo - Commento "Il problema della Previsione" - Scienza & Filosofia

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Franchin, Paolo - Commento "Il problema della Previsione" - Scienza & Filosofia

  1. 1. Il  problema  della  predizione  dal  punto  di   vista  dell’ingegneria  strutturale   •  Nella  maggior  parte  dei  casi  ricadiamo  nella  categoria  “leggi  di   evoluzione  che  esistono  ma  sono  note  in  maniera  incompleta”   •  In  alcuni  casi  si  aggiunge  poi  un  problema  di  “calcolabilità”  che   forza  l’uso  di  approssimazioni   •  L’incertezza  derivante  nella  predizione  è  tradizionalmente  tra>ata   mediante  approcci  probabilis?ci:   –  in  maniera  semplificata  e  implicita  nella  pra?ca  a>uale,  come   consolidata  anche  a  livello  norma?vo   –  In  maniera  esplicita  nel  futuro  prossimo,  in  par?colare  in  se>ori  come   quello  dell’ingegneria  sismica   1  
  2. 2. Il  problema  della  predizione  dal  punto  di   vista  dell’ingegneria  strutturale   Azioni   •  Azioni  antropiche   (persone  e  contenuto)   •  Azioni  ambientali   •  Vento   •  Neve   •  Temperatura   •  Azioni  eccezionali   •  Terremoto   •  Tsunami   •  Eruzione   vulcanica   •  etc   Organismo  stru>urale  e   suo  supporto   (sistema  terreno-­‐ fondazione-­‐stru>ura)   •  Modelli  lineari   •  Modelli  non  lineari   •  Modelli  non  lineari   ciclici  con  degrado   Effe>o  delle   azioni   •  Spostamen?   •  Deformazioni   •  Forze   Verifica  del   soddisfacimento  dei   requisi'  di  prestazione     (funzionalità  e  sicurezza)   ?   •  Modelli  “a  base  fissa”   •  Modelli  che  includono   il  sistema  fondazione-­‐ terreno   •  Modelli  piani   •  Modelli  tridimensionali   2  
  3. 3. Il  problema  della  predizione  dal  punto  di   vista  dell’ingegneria  strutturale   •  Quali  sono  le  fon?  di  incertezza  maggiore?   –  –  –  –  Sicuramente  le  azioni   In  par?colare  quelle  ambientali   In  misura  maggiore  quelle  eccezionali,  come  terremo?,  tsunami,  eruzioni,  etc   Per  quello  che  riguarda  le  costruzioni  esisten',  anche  il  comportamento   stru>urale   •  Azioni  ambientali  (vento,  neve,  temperatura)   –  La  situazione  sembrava  più  rosea  per  noi  che  per  i  meteorologi,  il  tempo   cara>eris?co  rido>o  non  perme>e  previsioni  sul  quando/quanto/dove,  ma  a   noi  interessano  maggiormente  il  quanto/dove,  senza  quando   –  Purtroppo  ci  informano  che  il  clima  sta  cambiando,  quindi  addio  alla  copiosa   base  sta?s?ca  a  nostra  disposizione   •  Azioni  eccezionali   –  Problema  più  spinoso,  problemi  anche  sul  quanto,  e  a  volte  sul  dove   3  
  4. 4. Tre  clamorosi  esempi  di   predizione  errata   The  unknown  unknowns   ovvero   Sono  preparato  a  tu>o,  tranne  a  quello   a  cui  non  so  di  non  essere  preparato   4  
  5. 5. (1st)  Tacoma  Narrows  Bridge  (1940-­‐1940)   Aperto  a  luglio,  collassa  il  7  novembre   1940,  a  causa  di  un  vento  a  70km/h,  forte   ma  teoricamente  compa'bile  con  le   specifiche  di  progeDo   Un  fenomeno  ignoto:  il  distacco  dei  vor'ci   alla  frequenza  di  risonanza  (aeroelas'c   fluDer)   5  
  6. 6. (2nd)  Tacoma  Narrows  Bridge  (1950-­‐)   6  
  7. 7. Christchurch,  New  Zealand   Terremoti  del  Sett.  2010-­‐Feb.2011     •  Due  terremo?  colpiscono   una  ci>à  in  una  zona  molto   sismica   •  I  danni  sono  molto  maggiori   di  quelli  a>esi,  anche  in  una   comunità  che  si  credeva   preparata  a  even?  del   genere   •  Una  faglia  ignota  si  rivela   dominante  sulla   pericolosità  sismica  del  sito   (il  livello  dell’azione  a>eso)   7  
  8. 8. Giappone  orientale   Terremoto  e  tsunami  del  Marzo  2011     •  Un’altra  comunità  “preparata”   •  Un  terremoto  “mega-­‐thrust”  so>omarino  Mw=9.0  a  70km   dalla  costa  orientale  del  Giappone  genera  uno  tsunami   –  Onde  fino  a  40m  di  altezza   –  In  certe  zone  l’onda  penetra  fino  a  10km  nell’interno   •  I  danni:   –  –  –  –  •  15000+  mor?  (92%  per  affogamento),  6000+  feri?,  2500+  dispersi     13  000  edifici  collassa?,  700  000  danneggia?   4.4M  di  abitazioni  senza  ele>ricità,  1.5M  senz’acqua   Dispersione  di  radiazioni  dalla  centrale  di  Fukushima   Terremoto  e  tsunami  sono  fenomeni  no?  ma   –  L’en?tà  non  era  stata  prevista  (vedi  faglia  di  Christchurch),  PSHA   con  Mw  massimo  8.2   –  Non  si  era  previsto  che  le  pompe  del  sistema  di  raffreddamento   dovessero  funzionare  in  immersione  -­‐>  in  depth  defense,  stress   test…   8  
  9. 9. Giappone  orientale   Terremoto  e  tsunami  del  Marzo  2011     Altezze  d’onda  sopra  i  10-­‐15m  sembrano   “outlier”  sulla  base  dei  da?  1896-­‐1960…   I  piani  di  evacuazione  erano  sbaglia?   9  
  10. 10. Un  problema  molto  attuale  legato  alle   incertezze  sulla  struttura   10  
  11. 11. La  riduzione  del  rischio  sismico  in  Italia     Dal  terremoto  di  Messina  (1908)  al  1982,  l’accrescimento  delle  zone  dichiarate  sismiche  è   avvenuto  con  criteri  locali  a  seguito  dei  singoli  even?  (i  buoi  sono  scappa?)   11  
  12. 12. La  riduzione  del  rischio  sismico  in  Italia     I  terremo?  che  avvengono  in  Italia  producono,  a   parità   di   energia   liberata,   danni   molto   maggiori   rispe>o   a   quelli   che   si   verificano   in   paesi   di   sviluppo   più   recente   e   più   controllato.     Cause:   •  Forte  percentuale  di  patrimonio  edilizio   an?co  e/o  povero   •  Forte  sviluppo  edilizio  nel  dopoguerra  in   zone  sismiche  non  classificate  tali   •  Edilizia  realizzata  senza  alcun  controllo   •  Norme  per  la  proge>azione  sismica  non   sempre  efficaci  (lo  sono  dal  2009)     Risultato:  al  1991  l’86%  dell’edilizia  residenziale   era  sismicamente  non  prote>o     Rimedio:  riduzione  della  vulnerabilità  del   costruito.  Quanto  costa?  Chi  paga?  Lo  Stato  e   i  priva'   12  
  13. 13. La  riduzione  del  rischio  sismico  in  Italia     L’adeguamento  non  potrà  che   avvenire  con  gradualità   •  –  Disponibilità  finanziaria   –  Sensibilità  dei  portatori  d’interesse  al   rischio  sismico   –  Necessità  di  aggiornamento  tecnico   degli  operatori   –  Delicatezza  degli  interven?  nei  nuclei   storici  e  riguardo  alle  murature  an?che   Tu>o  senza  dimen?carci  che   abbiamo  ampi  margini  di  incertezza   sul  comportamento  delle  stru>ure   “mal  proge>ate”     •  M M M u y σLN~0.72   θ θy θf θa 13  

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