Dipartimento di Ingegneria Civile, dell'Energia, dell'Ambiente e dei Materiali - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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VALUTAZIONE E MITIGAZIONE DEL RISCHIO SISMICO

Corso

Ingegneria Civile

Curriculum

GEOTECNICA PER LO SVILUPPO E LA SICUREZZA DEL TERRITORIO

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2021/2022

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ICAR/09

Anno

Primo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente

EUGENIO CHIOCCARELLI

Obiettivi

Il corso è finalizzato a fornire le conoscenze di base necessarie all’analisi e alla valutazione del rischio sismico di singole strutture ed all’individuazione di possibili strategie di mitigazione.
Il programma è strutturato in modo da comprendere ed analizzare i fattori che concorrono al rischio con particolare attenzione alla pericolosità sismica ed alla vulnerabilità strutturale. Lo studio dei modelli teorici sarà accompagnato da esercitazioni pratiche impostate in modo da sviluppare e verificare le capacità di apprendimento degli studenti. Tali esercitazioni potranno essere svolte in ambiente Matlab o Excel.
L’obiettivo del corso è rendere gli studenti istruiti in merito alle principali conoscenze teoriche e pratiche di base della materia, renderli capaci di eseguire, con autonomia di giudizio, valutazioni di rischio sismico sia secondo normativa (D.M. 65 del 07/03/2017) che secondo metodologie alternative consolidate, renderli in grado di comunicare le conoscenze acquisite e interfacciarsi con gli strumenti di analisi di rischio sismico utilizzati nel mondo assicurativo e nella progettazione di grandi opere.

Modalità di valutazione
L’accertamento e la valutazione delle conoscenze acquisite avverrà tramite lo svolgimento di esercitazioni applicative dei modelli teorici studiati ed attraverso un esame finale orale sui temi inerenti gli argomenti del corso.
La verifica mira a valutare se lo studente abbia conoscenza e comprensione degli argomenti trattati e se abbia acquisito capacità interpretativa e autonomia di giudizio in casi concreti. Lo studente dovrà inoltre dimostrare capacità espositive ed argomentative tali da consentire la trasmissione delle sue conoscenze all'esaminatore.
L'esito dell'esame risulterà da: presenza e partecipazione attiva alle lezioni (20%), svolgimento esercitazioni in itinere e consegna delle stesse entro le scadenze richieste (30%), esame orale (50%).
La soglia di sufficienza si riterrà raggiunta quando lo studente mostri conoscenza e comprensione degli argomenti trattati almeno nelle linee generali e abbia mostrato capacità di risoluzione dei casi applicativi più semplici.
Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:
30 - 30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
26 - 29: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, piena proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
24 - 25: conoscenza degli argomenti con un buon grado di apprendimento, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;
21 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti, ma mancata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, limitata capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
18 - 20: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, capacità interpretativa sufficiente, capacità di applicare le conoscenze basilari acquisite;
Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

ENGLISH VERSION
The aim of the course is providing the basics for the assessment and mitigation of structural seismic risk.
The course discusses seismic hazard and structural fragility and their contribution to seismic risk. Theoretical models are studied together with illustrative numerical applications to be implemented in Matlab or Excel environment. The applications are design in order to improve students’ learning ability.
At the end of the course, students will know the fundamental theoretical and practical issues in risk assessment and will be able to perform a risk analysis in accordance with the Italian code (D.M. 65, 07/03/2017) or with alternative consolidate methodologies. Students will be able to communicates their knowledge and interact with main tools for seismic risk assessment.

The assessment and evaluation of the acquired knowledge will take place through practical exercises of the theoretical models studied and through a final oral exam on the topics of the course.
The exam aims to assess whether the student has knowledge and understanding of the topics covered and whether he has acquired interpretative ability and independent judgment in specific cases.
The student must also demonstrate expository and argumentative skills that allow the transmission of his knowledge to the examiner.
The final evaluation of the student will be weighted over the (i) lessons' participation (20%), (ii) submission (in due time) of numerical exercises assigned during the course (30%), (iii) oral exam (50%).
The sufficiency threshold will be considered reached if the student shows knowledge and understanding of the topics covered at least in the general lines and shows useful application knowledge for the resolution of concrete cases.
The final vote will be awarded according to the following evaluation criterion:
30 - 30 and honors: complete, in-depth and critical knowledge of the topics, excellent property of language, complete and original interpretative ability, full ability to independently apply the knowledge to solve the proposed problems;
26 - 29: complete and in-depth knowledge of the topics, full ownership of language, complete and effective interpretative ability, able to independently apply the knowledge to solve the proposed problems;
24 - 25: knowledge of topics with a good degree of learning, good language property, correct and safe interpretative ability, capacity of correctly apply most of the knowledge to solve the proposed problems;
21-23: adequate knowledge of the subjects, but lack in the adequate grasp of the issue, satisfactory property of language, correct interpretative ability, limited ability to independently apply the knowledge to solve the proposed problems;
18 - 20: basic knowledge of the main topics, basic knowledge of technical language, sufficient interpretative ability, ability to apply the basic knowledge acquired;
Insufficient: the student does not have an acceptable knowledge of the topics covered during the course.

Programma

Nozioni base di probabilità e statistica
Rischio sismico: definizione e concetti base
Pericolosità sismica: Origine dei terremoti; meccanismi di rottura; effetti sorgente, di propagazione e di sito; magnitudo; intensità macrosismica; misure di intensità di picco ed integrali; analisi probabilistica di pericolosità sismica; processo di occorrenza; distribuzione del tempo di interarrivo, tempo di ritorno; curve di pericolosità, spettri a pericolosità uniforme; matrice delle prestazioni secondo NTC2018; concetto di rischio uniforme.
Vulnerabilità strutturale: introduzione alla dinamica delle strutture; spettri di risposta di un segnale; danneggiamento e comportamento non lineare; modellazione a plasticità concentrata; non linearità geometrica; legami tra risposta lineare e non lineare; curve di fragilità; calcolo del tasso di fallimento
Esempi di modelli di esposizione
Valutazione del rischio sismico secondo D.M. 65 del 07/03/2017
Tutti gli argomenti sono integrati da esercizi ed applicazioni numeriche.

ENGLISH VERSION
Basics of probability and statistics
Seismic risk: definition and basic concepts
Seismic hazard: seismic sources; rupture mechanisms; source effects; ground motion propagation; site effects; magnitude; macroseismic intensity; peak and integral intensity measures; probabilistic seismic hazard analysis; process of earthquake occurrence; interarrival time distribution; return period; hazard curves; uniform hazard spectra; performance-based design; the concept of uniform hazard.
Structural vulnerability: introduction to structural dynamics; response spectra; structural damage and nonlinear behaviour; plastic hinges; geometrical nonlinearity; relationships between linear and nonlinear dynamic response; fragility functions; failure rates.
Examples of exposure models
Seismic risk assessment in accordance with the Italian law: D.M. 65, 07/03/2017
Numerical illustrative applications

Testi docente

I. Iervolino (2021). Dinamica delle Strutture e Ingegneria Sismica. Hoepli

Appunti del corso

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Sì

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto