Il corso si propone di formare le basi per la valutazione quantitativa del rischio sismico dal punto di vista territoriale e delle singole strutture civili ed industriali. Vengono trattati gli elementi fondamenti per la valutazione: pericolosità attesa, vulnerabilità sismica delle strutture , esposizione. La combinazione di questi consente la definizione di una classe di rischio in accordo ad una specifica analisi multiparametrica. Infine si considerano le implicazioni del rischio sismico nelle valutazioni di fattibilità di opere di nuova realizzazione e di adeguatezza del patrimonio esistente, includendo le analisi di microzonazione che consentono la pianificazione urbanistica alla scala territoriale .

Il rischio sismico associato a una singola opera o a un ambito territoriale dipende da un insieme di fattori concomitanti che devono essere esplicitamente quantificati in sede di progettazione preliminare o di pianificazione territoriale. Il primo elemento fondamentale è rappresentato dalla stima dell’azione sismica attesa ossia del livello di scuotimento prevedibile in relazione all’arco temporale di interesse e alla localizzazione. La valutazione quantitativa della pericolosità sismica richiede la conoscenza delle potenziali sorgenti sismiche e dei meccanismi di trasmissione delle onde sismiche generate dal terremoto. Il secondo elemento è rappresentato dalla vulnerabilità sismica, ovvero la capacità di resistere, che attiene alla specifica costruzione o al patrimonio costruito di una determinata area. Infine è necessaria la quantificazione degli elementi esposti al rischio che deve tenere conto anche delle possibili conseguenze indirette associate al crollo o danneggiamento (ad esempio rilascio di sostanze tossiche o interruzione di reti di trasporto strategiche per i soccorsi). Alla luce di quanto sopra, la valutazione del rischio richiede un approccio fortemente multidisciplinare. Il corso fornisce gli elementi teorici e pratici essenziali per la predisposizione di una analisi di rischio a partire dagli elementi conoscitivi disponibili a livello locale e nazionale. In particolare vengono presentati i modelli deterministici e probabilistici di previsione della pericolosità sismica, facendo riferimento agli standard utilizzati nelle valutazioni e a livello nazionale ed internazionale. In questo contesto è altresì necessario considerare l’influenza delle condizioni stratigrafiche e topografiche locali che incidono sulla trasmissione del moto sismico. Dal punto di vista della vulnerabilità vengono presentati gli elementi per una valutazione quantitativa sulla base delle tipologie costruttive più diffuse sia in relazione al patrimonio edilizio sia a quello infrastrutturale, differenziando le problematiche relative alle nuove costruzioni e al patrimonio costruito esistente. Infine per quanto riguarda il problema dell’esposizione vengono definiti i criteri per la costruzione di una specifica metrica che consenta una valutazione quantitativa. La combinazione dei diversi elementi nell'ambito di una analisi multicriteria consente la definizione di opportune matrici di rischio. Infine, vengono trattati gli aspetti di pianificazione che possono consentire la riduzione del rischio a partire dalla predisposizione di specifici studi di microzonazione sismica del territorio.

Elementi di base di matematica e fisica

- Elementi di sismologia applicata (6h) - Propagazione delle onde ed effetti locali (6h) - Pericolosità sismica (9h) - Vulnerabilità delle costruzioni (15h) - Criteri socio-economici di valutazione dell’esposizione (6h) - Microzonazione sismica del territorio (12h) - Strategie di mitigazione del rischio sismico (6h)

Oltre alle lezioni teoriche, è previsto lo svolgimento di esercitazioni propedeutiche alla redazione di una relazione di rischio sismico che verrà predisposta dagli studenti. Esempi pratici relativi a terremoti pregressi ed analisi di pericolosità, anche alla scala territoriale verranno presentati per far acquisire familiarità sugli argomenti oggetto del corso. L'elaborato finale consiste nella valutazione del rischio sismico per una struttura o alla scala territoriale per un comune.

Dispense del docente, distribuite sul portale della didattica Testi di approfondimento Bolt B.A.(1986) “I terremoti”, Zanichelli Faccioli E., R. Paolucci (2005) “Elementi di sismologia applicata all’ingegneria”, Pitagora Ed., Bologna Lai C.G., Foti S., Rota M. (2009) “Input sismico e stabilità geotecnica dei siti di costruzione”, Collana di manuali di progettazione antisismica, vol. 6, IUSS Press, Pavia, 312 pp.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto individuale;

L’esame prevede una esercitazione progettuale da svolgere individualmente con consegne scaglionate durante il semestre ed un colloquio finale. La redazione dell'elaborato è finalizzata ad acquisire le abilità pratiche relative alla valutazione del rischio sismico, su un singolo manufatto o alla scala territoriale. L'esame orale è finalizzato a verificare la comprensione degli argomenti teorici e la piena consapevolezza delle tematiche affrontate nella redazione dell'elaborato. Il voto finale terrà conto in maniera paritaria delle abilità dimostrate nella redazione della relazione e del livello di conoscenza acquisito.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale individuale;

L’esame prevede una esercitazione progettuale da svolgere individualmente con consegne scaglionate durante il semestre ed un colloquio finale. La redazione dell'elaborato è finalizzata ad acquisire le abilità pratiche relative alla valutazione del rischio sismico, su un singolo manufatto o alla scala territoriale. L'esame orale è finalizzato a verificare la comprensione degli argomenti teorici e la piena consapevolezza delle tematiche affrontate nella redazione dell'elaborato. Il voto finale terrà conto in maniera paritaria delle abilità dimostrate nella redazione della relazione e del livello di conoscenza acquisito.