Il corso è articolato affinché gli studenti acquisiscano gli strumenti essenziali per una valutazione critica e autonoma dei problemi relativi alle infrastrutture e agli strumenti disponibili per la loro gestione efficiente in sicurezza, e per la loro resilienza. Un ulteriore obbiettivo è quello di trasmettere la visione olistica del funzionamento infrastrutture, singolarmente e di sistema. Il corso pur non essendo specificamente orientato alla conoscenza sotto forma di principi e teorie, intende ampliare la comprensione degli studenti dei sistemi infrastrutturali a cui inevitabilmente si rivolgeranno nella loro professione. Questa visione multidisciplinare favorirà l’applicazione delle loro specifiche abilità in un mondo sempre più interconnesso ed integrato a diversi livelli e ambiti. Lo studente dovrà quindi essere in grado di analizzare il problema sotto diversi punti di vista, riconoscendo le interconnessioni tra diverse discipline, nonostante esse possano differire dalla specializzazione e dalla competenza specifica dello studente. In riferimento alla tassonomia di Bloom ci si attende il raggiungimento minimo dei due livelli base di memorizzazione e comprensione delle reti infrastrutturali presentate e delle interconnessioni che possono generare effetti a cascata, per esempio, fino alla capacità di analizzare e dare una valutazione di un sistema infrastrutturale, seguendo un pensiero interdisciplinare.

Conoscenza di base dei sistemi hardware e software, della programmazione strutturata, e di alcuni aspetti generali relativi alla multidisciplinarietà dei problemi infrastrutturali e alla visione olistica della progettazione integrata.

Il corso sarà tenuto principalmente da tre docenti, Proff. Chiaia, Marano e Domaneschi, o da collaboratori da loro indicati. Ogni docente coprirà circa 12 ore a cui si aggiungeranno circa 9 ore relativamente agli interventi di Docenti esterni invitati che porteranno le loro testimonianze e conoscenze/esperienze. Il corso prevede obbligo di presenza con verifica da parte dei docenti. Verranno trattati i seguenti argomenti principali • Controllo e monitoraggio con applicazioni; • Resilienza Strutturale e di comunità; • Simulazioni numeriche di piccola (strutturale – FEM - AEM) e grande scala (sistema urbano e territoriale; • Simulazioni ABM e VR per l’emergenza e sistemi di tracking; • Modellazione di reti infrastrutturali e interdipendenze; • I ponti nelle reti di trasporto: concezione strutturale, caratterizzazione, progettazione, gestione, monitoraggio e controllo; • Gestione, monitoraggio e controllo di infrastrutture di trasporto; • Studio di collassi strutturali di ponti e sistemi di monitoraggio innovativi (FOS, DIC, AE); • Dighe e gallerie: concezione strutturale, caratterizzazione, progettazione, sistemi di monitoraggio tradizionali e innovativi; • La vulnerabilità sismica strutturale con esempi; • L’intelligenza artificiale nell’ingegneria e nel monitoraggio delle strutture (Machine Learning e Deep Learning); • Rilevazione di danno nelle strutture e infrastrutture (per esempio su ponti su cavi, ponti ferroviari, ecc.); • Progettazione integrata e generative design: il caso dei large-roof (e.g., per impianti sportivi); • Infrastrutture portuali: concezione strutturale, caratterizzazione, progettazione, gestione, monitoraggio e controllo; • I metamateriali per l’isolamento dalle vibrazioni; • L’idrografia: presente e futuro • Il design concettuale di ponti.

Il corso sarà somministrato principalmente in aula, durante tutto l’anno accademico. Circa il 50% consisterà in lezioni in aula sotto forma di introduzione agli argomenti e seminari, le esercitazioni ricopriranno il successivo 30-40% sotto forma principalmente di testimonianze, infine il 10-20% sarà dedicato a relazioni e lavori di gruppo, mentre le possibili visite esterne potranno ricoprire circa il 10% del corso.

Materiale distribuito dai docenti. Ulteriori riferimenti: Charles R. Farrar (Autore), Keith Worden (Autore), Structural Health Monitoring: A Machine Learning Perspective Hua-Peng Chen, Structural Health Monitoring of Large Civil Engineering Structures Limongelli and Celebi, Seismic Structural Health Monitoring: From Theory to Successful Applications Linee guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza ed il monitoraggio dei ponti esistenti, Ministero delle Infrastrutture e delle Mobilità Sostenibili- Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici Norma UNI/TR 11634:2016 - Guidelines for SHM Onur Avci et al., A review of vibration-based damage detection in civil structures: From traditional methods to Machine Learning and Deep Learning applications, Mechanical Systems and Signal Processing 147 (2021) 107077 M. Morgese et al. (2021), “Improving distributed FOS measures by DIC: a two stages SHM”, ACI Structural Journal, 18(6), 91-102. Domaneschi et al. (2021), “Present and future resilience research driven by science and technology”, International Journal of Sustainable Materials and Structural Systems, 5(1/2). Marasco et al. (2020) “Integrated platform to assess seismic resilience at the community level”, Sustainable Cities and Society, 64: 102506.

Lecture notes;

Exam: Check;

Report conclusivo su argomento assegnato dai docenti. Il corso prevede obbligo di presenza alle lezioni e agli incontri somministrati (minimo 70% delle ore) con verifica da parte dei docenti.

In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.