Si esamina il problema della ricerca di schemi strutturali ottimali mediante l’impiego di procedure evolutive denominate ESO (Evolutionary Structural Optimisation). Queste procedure operano in accordo con un principio generale di natura euristica in base al quale, eliminando gradualmente porzioni di materiale inefficiente da un assegnata struttura sovradimensionata, la forma e la topologia della struttura risultante evolvono verso una configurazione ottimale. In questo lavoro, dopo aver richiamato i principi
evolutivi e gli algoritmi alla base del metodo, le procedure ESO per strutture omogenee vengono estese al caso delle strutture composte da più materiali ed applicate all’identificazione di modelli Strut-and-Tie consistenti in elementi di cemento armato.
The problem in searching for optimal structural schemes by means of evolutionary procedures called ESO (Evolutionary Structural Optimisation) is considered. Such procedures operate on the basis of the general heuristic principle that by slowly removing regions of inefficient material, belonging to a given over-designed structure, its shape and topology evolve toward an optimal configuration. In this work, after the evolutionary principles and the algorithms on which the method is based have been recalled, the ESO procedures for homogeneous structures are extended to the case of structures composed by several materials and applied to the identification of consistent Strut-and-Tie models in reinforced concrete elements.
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia - Comunicato del 31-10-2002:
"Alle 11:32 italiane di oggi 31 ottobre si è verificata una forte scossa di terremoto che ha colpito una vasta zona al confine tra il Molise e la Puglia. Le località più vicine all'epicentro, per alcune delle quali si hanno già notizie di danni ad edifici, sono Santa Croce di Magliano, S. Giuliano di Puglia, Larino (tutti in provincia di Campobasso). La magnitudo dell'evento è stata stimata pari a 5.4 Richter, un valore che comporta effetti fino all'VIII grado della scala Mercalli. La scossa è stata preceduta da alcune scosse nella notte (01:25, 03:27), la più forte delle quali ha avuto magnitudo 3.5. La scossa è stata seguita da numerose repliche, la più forte delle quali è avvenuta alle 14:03 e ha avuto magnitudo 3.7".
Appunti dell'Ing. Luca Romano per il Corso di Costruzioni Metalliche - A.A. 2015-16, Prof. Ing. Franco Bontempi, Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale, Universita' degli Studi di Roma La Sapienza.
Appunti sull'instabilita' degli elementi in calcestruzzo armato e sulla colonna modello.
Sono presentate diversi punti di vista, da confrontare tra di loro e da approfondire e unificare.
Si esamina il problema della ricerca di schemi strutturali ottimali mediante l’impiego di procedure evolutive denominate ESO (Evolutionary Structural Optimisation). Queste procedure operano in accordo con un principio generale di natura euristica in base al quale, eliminando gradualmente porzioni di materiale inefficiente da un assegnata struttura sovradimensionata, la forma e la topologia della struttura risultante evolvono verso una configurazione ottimale. In questo lavoro, dopo aver richiamato i principi
evolutivi e gli algoritmi alla base del metodo, le procedure ESO per strutture omogenee vengono estese al caso delle strutture composte da più materiali ed applicate all’identificazione di modelli Strut-and-Tie consistenti in elementi di cemento armato.
The problem in searching for optimal structural schemes by means of evolutionary procedures called ESO (Evolutionary Structural Optimisation) is considered. Such procedures operate on the basis of the general heuristic principle that by slowly removing regions of inefficient material, belonging to a given over-designed structure, its shape and topology evolve toward an optimal configuration. In this work, after the evolutionary principles and the algorithms on which the method is based have been recalled, the ESO procedures for homogeneous structures are extended to the case of structures composed by several materials and applied to the identification of consistent Strut-and-Tie models in reinforced concrete elements.
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia - Comunicato del 31-10-2002:
"Alle 11:32 italiane di oggi 31 ottobre si è verificata una forte scossa di terremoto che ha colpito una vasta zona al confine tra il Molise e la Puglia. Le località più vicine all'epicentro, per alcune delle quali si hanno già notizie di danni ad edifici, sono Santa Croce di Magliano, S. Giuliano di Puglia, Larino (tutti in provincia di Campobasso). La magnitudo dell'evento è stata stimata pari a 5.4 Richter, un valore che comporta effetti fino all'VIII grado della scala Mercalli. La scossa è stata preceduta da alcune scosse nella notte (01:25, 03:27), la più forte delle quali ha avuto magnitudo 3.5. La scossa è stata seguita da numerose repliche, la più forte delle quali è avvenuta alle 14:03 e ha avuto magnitudo 3.7".
Appunti dell'Ing. Luca Romano per il Corso di Costruzioni Metalliche - A.A. 2015-16, Prof. Ing. Franco Bontempi, Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale, Universita' degli Studi di Roma La Sapienza.
Appunti sull'instabilita' degli elementi in calcestruzzo armato e sulla colonna modello.
Sono presentate diversi punti di vista, da confrontare tra di loro e da approfondire e unificare.
Corso di dottorato
Basi di OTTIMIZZAZIONE STRUTTURALE
Corso di formazione
LA PROGETTAZIONE STRUTTURALE ATTRAVERSO L’ANALISI DI CASI
CRITICI
Coordinatore: Prof. Ing. Franco Bontempi, Ordinario di Tecnica delle Costruzioni
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale della Università degli Studi di Roma La Sapienza
franco.bontempi@uniroma1.it
Dettagli: Via Eudossiana 18, 00184 Roma - 7 e 8 luglio 2016, totale di 16 ore - quota iscrizione
290 euro.
Informazioni e iscrizioni: analisi-strutturale@uniroma1.it - tel. 0644585072
5th International Workshop on Design in
Civil and Environmental Engineering
October 6-8th Sapienza University of Rome, ITALY
DCEE 2016 program overview draft 23/09/2016
Il tema della sicurezza, quando si parla di gallerie stradali, assume ancora più importanza, dato che un banale incidente o un guasto di un veicolo possono degenerare in uno scenario che causa un elevato numero di vittime. Ad esempio, il 24 marzo 1999, 39 persone sono rimaste uccise quando un mezzo pesante che trasportava farina e margarina prese fuoco all’interno del Tunnel del Monte Bianco. Nella prima parte dell’articolo vengono spiegate le fasi logiche che un modello messo a disposizione dalla PIARC/OECD, il Quantitative Risk Assessment Model (QRAM) [1-2], segue nel processo di Assegnazione del Rischio, e come esso ricava i valori dei relativi indicatori. Nella seconda parte dell’articolo, invece, viene mostrata un’applicazione di tale modello su una galleria esistente che si trova nel sud Italia, accompagnata da un’analisi di sensitività sui parametri che influenzano maggiormente il livello di rischio.
ABILITAZIONE A PROFESSORE ORDINARIO DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI.
Dalla valutazione del curriculum del candidato Ciampoli Marcello emerge:
- un’attività di ricerca sufficiente e sufficientemente regolare a cui corrisponde una limitata produzione
scientifica complessiva del candidato con collocazione editoriale di basso impatto;
- una insufficiente responsabilità scientifica per progetti di ricerca internazionali e nazionali;
- una sufficiente attività per quanto riguarda il coordinamento e conduzione di un gruppo di ricerca;
- una limitata attività, valutata nel suo complesso, per quanto riguarda gli incarichi di insegnamento o di
ricerca, la direzione e/o partecipazioni a comitati editoriali di riviste, collane editoriali, enciclopedie e trattati
di riconosciuto prestigio, i risultati ottenuti nel trasferimento tecnologico ed eventuali altri titoli.
La Commissione attribuisce all'unanimità una valutazione complessiva e collegiale NEGATIVA delle pubblicazioni e dei titoli del candidato Ciampoli Marcello.
Indice degli argomenti trattati nella esercitazione 2 del corso di Tecnica delle Costruzioni - Ingegneria Civile - Sapienza Università di Roma - docente Prof. Bontempi
UNA VICENDA ESEMPLARE: PARTENDO DALLA DEBOLEZZA DI UN DETTAGLIO, L’ALLINEAMENTO
DI DIFFERENTI MANCANZE PORTA AL COLLASSO DI UN PONTE.
Strade & Autostrade
(EDI-CEM Srl – Rivista “Strade & Autostrade”) http://online.stradeeautostrade.it/
Sintesi degli argomenti trattati nella esercitazione 5 del corso di Tecnica della Costruzioni per gli allievi del Corso di Ingegneria Civile alla Sapienza Università di Roma.
Docente: Prof. Franco Bontempi; assistente: Ing. Stefania Arangio
The purpose of this paper is to present from the scientific point of view the main ideas and the consequent logic which form the basis of the design and of the definition of the performances levels for the Messina Strait Bridge. With the general philosophy of design, one canalizes all the design activities toward specific goals. With the explicit definition of the performances one must reach a delicate balance between the demand for the construction of an appropriate, possibly outstandingly, structure, and the feasibility, both from the engineering and from the economic point of view. Together with the strategy necessary to originate the design of this exceptional bridge, the essential role of the structural analysis supporting the decisional process is enlightened.
Indice degli argomenti trattati nella esercitazione 1 del corso di Tecnica delle Costruzioni - Ingegneria Civile - Sapienza Università di Roma - docente Prof. Bontempi
Sintesi degli argomenti trattati nella esercitazione 6 del Corso di Tecnica delle Costruzioni tenuto presso la Facoltà di Ingegneria Civile della Sapienza di Roma
mi sembra opportuno concludere
osservando in via generale che, relativamente ai metodi
di calcolo e alle normative, si debba evitare di dar loro
importanza eccessiva, per non mettere in ombra la progettazione
vera e propria. La quale ha nel calcolo soltanto una delle
sue fasi, seppure fondamentale, mentre trova in altre questioni
aspetti altrettanto qualificanti: intendo soprattutto la concezione
generale delle strutture; l’armonica distribuzione delle
masse; i particolari costruttivi; l’analisi dei problemi esecutivi e
dei costi; l’esame critico del comportamento generale della
costruzione comprendente anche, e non secondariamente, la
presenza di elementi non strutturali e della parte del terreno
coinvolta dalla struttura. Fatti, questi, che debbono entrare nel
vivo del processo progettuale, divenendo una forza unica e
ogni volta diversa. Fatti che non possono essere unitariamente
colti da elaborazioni numeriche e computers come invece
può riuscire a fare la mente umana con gli insostituibili ausili,
peculiari soltanto ad essa, dell’intuizione, dell’inventiva, della
fantasia, della creatività.
Indice degli argomenti trattati nella esercitazione 3 del corso di Tecnica delle Costruzioni - Ingegneria Civile - Sapienza Università di Roma - docente Prof. Bontempi
Calcolo della precompressione:
DOMINI e STRAUS7
Corso di Gestione di Ponti e Grandi Strutture A.A. 2021/22
Prof. Ing. Franco Bontempi
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale
Sapienza Università di Roma
Corso di dottorato
Basi di OTTIMIZZAZIONE STRUTTURALE
Corso di formazione
LA PROGETTAZIONE STRUTTURALE ATTRAVERSO L’ANALISI DI CASI
CRITICI
Coordinatore: Prof. Ing. Franco Bontempi, Ordinario di Tecnica delle Costruzioni
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale della Università degli Studi di Roma La Sapienza
franco.bontempi@uniroma1.it
Dettagli: Via Eudossiana 18, 00184 Roma - 7 e 8 luglio 2016, totale di 16 ore - quota iscrizione
290 euro.
Informazioni e iscrizioni: analisi-strutturale@uniroma1.it - tel. 0644585072
5th International Workshop on Design in
Civil and Environmental Engineering
October 6-8th Sapienza University of Rome, ITALY
DCEE 2016 program overview draft 23/09/2016
Il tema della sicurezza, quando si parla di gallerie stradali, assume ancora più importanza, dato che un banale incidente o un guasto di un veicolo possono degenerare in uno scenario che causa un elevato numero di vittime. Ad esempio, il 24 marzo 1999, 39 persone sono rimaste uccise quando un mezzo pesante che trasportava farina e margarina prese fuoco all’interno del Tunnel del Monte Bianco. Nella prima parte dell’articolo vengono spiegate le fasi logiche che un modello messo a disposizione dalla PIARC/OECD, il Quantitative Risk Assessment Model (QRAM) [1-2], segue nel processo di Assegnazione del Rischio, e come esso ricava i valori dei relativi indicatori. Nella seconda parte dell’articolo, invece, viene mostrata un’applicazione di tale modello su una galleria esistente che si trova nel sud Italia, accompagnata da un’analisi di sensitività sui parametri che influenzano maggiormente il livello di rischio.
ABILITAZIONE A PROFESSORE ORDINARIO DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI.
Dalla valutazione del curriculum del candidato Ciampoli Marcello emerge:
- un’attività di ricerca sufficiente e sufficientemente regolare a cui corrisponde una limitata produzione
scientifica complessiva del candidato con collocazione editoriale di basso impatto;
- una insufficiente responsabilità scientifica per progetti di ricerca internazionali e nazionali;
- una sufficiente attività per quanto riguarda il coordinamento e conduzione di un gruppo di ricerca;
- una limitata attività, valutata nel suo complesso, per quanto riguarda gli incarichi di insegnamento o di
ricerca, la direzione e/o partecipazioni a comitati editoriali di riviste, collane editoriali, enciclopedie e trattati
di riconosciuto prestigio, i risultati ottenuti nel trasferimento tecnologico ed eventuali altri titoli.
La Commissione attribuisce all'unanimità una valutazione complessiva e collegiale NEGATIVA delle pubblicazioni e dei titoli del candidato Ciampoli Marcello.
Indice degli argomenti trattati nella esercitazione 2 del corso di Tecnica delle Costruzioni - Ingegneria Civile - Sapienza Università di Roma - docente Prof. Bontempi
UNA VICENDA ESEMPLARE: PARTENDO DALLA DEBOLEZZA DI UN DETTAGLIO, L’ALLINEAMENTO
DI DIFFERENTI MANCANZE PORTA AL COLLASSO DI UN PONTE.
Strade & Autostrade
(EDI-CEM Srl – Rivista “Strade & Autostrade”) http://online.stradeeautostrade.it/
Sintesi degli argomenti trattati nella esercitazione 5 del corso di Tecnica della Costruzioni per gli allievi del Corso di Ingegneria Civile alla Sapienza Università di Roma.
Docente: Prof. Franco Bontempi; assistente: Ing. Stefania Arangio
The purpose of this paper is to present from the scientific point of view the main ideas and the consequent logic which form the basis of the design and of the definition of the performances levels for the Messina Strait Bridge. With the general philosophy of design, one canalizes all the design activities toward specific goals. With the explicit definition of the performances one must reach a delicate balance between the demand for the construction of an appropriate, possibly outstandingly, structure, and the feasibility, both from the engineering and from the economic point of view. Together with the strategy necessary to originate the design of this exceptional bridge, the essential role of the structural analysis supporting the decisional process is enlightened.
Indice degli argomenti trattati nella esercitazione 1 del corso di Tecnica delle Costruzioni - Ingegneria Civile - Sapienza Università di Roma - docente Prof. Bontempi
Sintesi degli argomenti trattati nella esercitazione 6 del Corso di Tecnica delle Costruzioni tenuto presso la Facoltà di Ingegneria Civile della Sapienza di Roma
mi sembra opportuno concludere
osservando in via generale che, relativamente ai metodi
di calcolo e alle normative, si debba evitare di dar loro
importanza eccessiva, per non mettere in ombra la progettazione
vera e propria. La quale ha nel calcolo soltanto una delle
sue fasi, seppure fondamentale, mentre trova in altre questioni
aspetti altrettanto qualificanti: intendo soprattutto la concezione
generale delle strutture; l’armonica distribuzione delle
masse; i particolari costruttivi; l’analisi dei problemi esecutivi e
dei costi; l’esame critico del comportamento generale della
costruzione comprendente anche, e non secondariamente, la
presenza di elementi non strutturali e della parte del terreno
coinvolta dalla struttura. Fatti, questi, che debbono entrare nel
vivo del processo progettuale, divenendo una forza unica e
ogni volta diversa. Fatti che non possono essere unitariamente
colti da elaborazioni numeriche e computers come invece
può riuscire a fare la mente umana con gli insostituibili ausili,
peculiari soltanto ad essa, dell’intuizione, dell’inventiva, della
fantasia, della creatività.
Indice degli argomenti trattati nella esercitazione 3 del corso di Tecnica delle Costruzioni - Ingegneria Civile - Sapienza Università di Roma - docente Prof. Bontempi
Calcolo della precompressione:
DOMINI e STRAUS7
Corso di Gestione di Ponti e Grandi Strutture A.A. 2021/22
Prof. Ing. Franco Bontempi
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale
Sapienza Università di Roma
Scopo dell'evento è
• illustrare l'identità culturale, e tecnica – di cui il progetto è parte fondante – del SSD Tecnica delle Costruzioni nella didattica,
• evidenziando contemporaneamente le opportunità di collaborazione trasversale con altre discipline,
• con particolare riferimento ai corsi della lauree magistrali o
equivalenti, e livelli di formazione successivi (master e dottorati).
L’incontro ha l’obiettivo di delineare l'identità culturale, scientifica e tecnica della disciplina della Tecnica delle Costruzioni nella didattica, evidenziando contemporaneamente le opportunità di collaborazione trasversale con altre discipline, con particolare riferimento ai corsi della lauree magistrali o equivalenti, e livelli di formazione successivi (master e dottorati).
In recent years, there has been an increasing interest in permanent observation of the dynamic behaviour of bridges for longterm
monitoring purpose. This is due not only to the ageing of a lot of structures, but also for dealing with the increasing
complexity of new bridges. The long-term monitoring of bridges produces a huge quantity of data that need to be effectively
processed. For this purpose, there has been a growing interest on the application of soft computing methods. In particular,
this work deals with the applicability of Bayesian neural networks for the identification of damage of a cable-stayed bridge.
The selected structure is a real bridge proposed as benchmark problem by the Asian-Pacific Network of Centers for Research
in Smart Structure Technology (ANCRiSST). They shared data coming from the long-term monitoring of the bridge with the
structural health monitoring community in order to assess the current progress on damage detection and identification
methods with a full-scale example. The data set includes vibration data before and after the bridge was damaged, so they are
useful for testing new approaches for damage detection. In the first part of the paper, the Bayesian neural network model is
discussed; then in the second part, a Bayesian neural network procedure for damage detection has been tested. The proposed
method is able to detect anomalies on the behaviour of the structure, which can be related to the presence of damage. In order
to obtain a confirmation of the obtained results, in the last part of the paper, they are compared with those obtained by using a
traditional approach for vibration-based structural identification.
In recent years, structural integrity monitoring has become increasingly important in structural engineering and construction management. It represents an important tool for the assessment of the dependability of existing complex structural systems as it integrates, in a unified perspective, advanced engineering analyses and experimental data processing. In the first part of this work
the concepts of dependability and structural integrity are
discussed and it is shown that an effective integrity assessment
needs advanced computational methods. For this purpose, soft computing methods have shown to be very useful. In particular, in this work the neural networks model is chosen and successfully improved by applying the Bayesian inference at four hierarchical levels: for training, optimization of the regularization terms, databased model selection, and evaluation of the relative importance of different inputs. In the second part of the article,
Bayesian neural networks are used to formulate a
multilevel strategy for the monitoring of the integrity of long span bridges subjected to environmental actions: in a first level the occurrence of damage is detected; in a following level the specific damaged element is recognized and the intensity of damage is quantified.
This paper deals with the general framework for the development and the maintenance of complex structural systems. In the first part, starting with a semantic analysis of the term ‘structure’, the traditional approach to structural problem solving has been reconsidered. Consequently, a systemic approach for the formulation of the different kinds of direct and inverse problems has been framed, particularly with regards to structural design and
maintenance. The overall design phase is defined with the aid of the performance-based design (PBD) philosophy, emphasizing the concepts of dependability and enlightening the role of structural identification. The second part of the present work analyses structural health monitoring (SHM) in the systemic way previously introduced. Finally, the techniques related to the implementation of the monitoring process are introduced and a synoptic overview of methods and instruments for structural health monitoring is
presented, with particular attention to the ones necessary for structural damage identification.
Disegni strutturali e particolari costruttivi di ponti in cemento armato raccolti dall'Ing. Cosimo Bianchi.
Ad uso esclusivo degli Allievi del Corso di Teoria e Progetto di Ponti della Facoltà di Ingegneria della Sapienza - Prof. Ing. Franco Bontempi
Disegni strutturali e particolari costruttivi di ponti in acciaio raccolti dall'Ing. Cosimo Bianchi.
Ad uso esclusivo degli Allievi del Corso di Teoria e Progetto di Ponti della Facoltà di Ingegneria della Sapienza - Prof. Ing. Franco Bontempi
Libro che raccoglie le lezioni del Prof. Giulio Ceradini a cura del Prof. Carlo Gavarini.
Ad uso esclusivo degli Allievi del Corso di Teoria e Progetto di Ponti della Facoltà di Ingegneria della Sapienza - Prof. Ing. Franco Bontempi
A numerical approach to the reliability analysis of reinforced and prestressed concrete structures is presented. The problem is formulated in terms of the probabilistic safety factor and the structural reliability is evaluated by Monte
Carlo simulation. The cumulative distribution of the safety factor associated with each limit state is derived and a reliability index is evaluated. The proposed procedure is applied to reliability analysis of an existing prestressed concrete arch bridge.
This paper presents a general approach to the probabilistic prediction of the structural service life and to the maintenance
planning of deteriorating concrete structures. The proposed formulation is based on a novel methodology for the assessment of the time-variant structural performance under the diffusive attack of external aggressive agents. Based on this methodology, Monte Carlo
simulation is used to account for the randomness of the main structural parameters, including material properties, geometrical parameters, area and location of the reinforcement, material diffusivity and damage rates. The time-variant reliability is then computed with respect to proper measures of structural performance. The results of the lifetime durability analysis are finally used to select, among different maintenance scenarios, the most economical rehabilitation strategy leading to a prescribed target value of the structural service life. Two numerical applications, a box-girder bridge deck and a pier of an existing bridge, show the effectiveness of the proposed methodology.
This paper presents a novel approach to the problem of durability analysis and lifetime assessment of concrete structures under
the diffusive attack from external aggressive agents. The proposed formulation mainly refers to beams and frames, but it can be easily
extended also to other types of structures. The diffusion process is modeled by using cellular automata. The mechanical damage coupled to diffusion is evaluated by introducing suitable material degradation laws. Since the rate of mass diffusion usually depends on the stress state, the interaction between the diffusion process and the mechanical behavior of the damaged structure is also taken into account by a proper modeling of the stochastic effects in the mass transfer. To this aim, the nonlinear structural analyses during time are performed
within the framework of the finite element method by means of a deteriorating reinforced concrete beam element. The effectiveness of the
proposed methodology in handling complex geometrical and mechanical boundary conditions is demonstrated through some applications.
Firstly, a reinforced concrete box girder cross section is considered and the damaging process is described by the corresponding evolution of both bending moment–curvature diagrams and axial force-bending moment resistance domains. Secondly, the durability analysis of a
reinforced concrete continuous T-beam is developed. Finally, the proposed approach is applied to the analysis of an existing arch bridge and to the identification of its critical members.
The paper deals with the assessment during time of r.c. structures under damage due to diffusion of external agents inside the structure. The diffusion process is modelled by a cellular automata based approach, taking the interaction with the mechanical state of the structures, i.e. the cracking state of the structures, into account. A so-called staggered process then solves the coupled problem. An application shows the effectiveness of the proposed analysis strategy, together some design considerations about the structural robustness.
Atti Congresso CTE, Pisa 2000