IdCLM24

Lingua Insegnamento:

INGLESE
Testi di riferimento:

Kramer, S. L., & Stewart, J. P. (2024). Geotechnical Earthquake Engineering (2nd ed.). CRC Press.

Bray, J. D., & Stewart, J. P. (Eds.). Geotechnical Earthquake Engineering Handbook.

ICOMOS. Guidelines on Risk Preparedness for Cultural Heritage.

Lecture notes, slides, and computational exercises provided by the instructor via the e-learning platform.
Obiettivi formativi:

Il corso si propone di fornire le competenze quantitative e teoriche necessarie per valutare la risposta sismica dei terreni a supporto della tutela dei beni culturali. Al termine del corso lo studente sarà in grado di:

Caratterizzare gli effetti di sito e l'amplificazione sismica nei siti storici.

Eseguire valutazioni quantitative dei georischi sismici (liquefazione, cedimenti, instabilità dei pendii).

Applicare i principi della progettazione prestazionale geotecnica alle strutture storiche.

Proporre interventi di consolidamento del terreno e mitigazione del rischio geotecnico compatibili con i vincoli di conservazione.
Prerequisiti:

Conoscenza dei principi base di Meccanica delle Terre e Geotecnica.
Metodi didattici:

Lezioni frontali, discussioni di casi studio ed esercitazioni numeriche settimanali. Verranno utilizzati fogli di calcolo Excel e software freeware per l'analisi di risposta sismica 1D e per le verifiche di stabilità/liquefazione. Durante il corso verrà assegnato un progetto d'anno (Term Project) su un caso studio reale di un sito storico.
Modalità di verifica dell'apprendimento:

La valutazione si basa sui seguenti elementi:

Homework Assignments (40%): Esercitazioni periodiche e relazioni sintetiche assegnate durante il semestre per verificare l'apprendimento progressivo degli aspetti quantitativi.

Term Project (60%): Presentazione orale con difesa (Presentation & Defense) e relazione scritta finale (Report) riguardanti la valutazione geotecnica sismica e la mitigazione di un sito d'interesse storico/architettonico.
Sostenibilità:
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile:

Traguardo 11.4: Potenziare gli sforzi per proteggere e salvaguardare il patrimonio culturale e naturale del mondo. Il corso fornisce le competenze geotecniche necessarie per ridurre il rischio sismico e prevenire danni catastrofici a monumenti, edifici storici e centri urbani antichi.
Altre Informazioni:

La frequenza e la partecipazione attiva sono fortemente raccomandate. Il ricevimento studenti si tiene a cadenza settimanale per il supporto allo svolgimento degli Homework Assignments e del Term Project.

Il corso analizza i fenomeni di pericolosità sismica geotecnica e le relative strategie di mitigazione nel contesto dei beni culturali e dei centri storici. Integra nozioni avanzate di dinamica dei terreni, analisi di risposta sismica locale, valutazione dei georischi (liquefazione, instabilità dei pendii) e interventi di consolidamento a basso impatto compatibili con i criteri di conservazione. Particolare attenzione è rivolta all'approccio prestazionale e alla valutazione della vulnerabilità del patrimonio storico.

Introduzione al Rischio Sismico e ai Beni Culturali (6 ore): Terminologia del rischio, vulnerabilità fisica e strutturale delle tipologie storiche, indagini non distruttive (NDT) e criteri di conservazione ICOMOS. Fondamenti di Sismologia Applicata all'Ingegneria (7 ore): Meccanica di faglia, momento sismico ($M_0$), magnitudo momento ($M_w$), propagazione delle onde sismiche, legge di ricorrenza di Gutenberg-Richter, parametri del moto del suolo e analisi di pericolosità (DSHA/PSHA).Dinamica dei Terreni per i Beni Culturali (10 ore): Propagazione delle onde nei mezzi viscoelastici, proprietà dipendenti dalla deformazione ($G/G_{max}, D$), prove geofisiche in situ (Down-hole, Cross-hole, MASW, correlazioni Vs da CPT/SPT) e prove di laboratorio cicliche. Valutazione della Pericolosità di Liquefazione e Fenomeni Post-Sismici (10 ore): Meccanismi di innesco (CSR vs. CRR), generazione delle sovrapressioni neutre, cedimenti volumetrici post-liquefazione, lateral spreading e impatti sulle fondazioni storiche superficiali. Instabilità Sismica dei Pendii (8 ore): Analisi di stabilità pseudostatica, metodi a blocchi scivolanti di Newmark per il calcolo degli spostamenti permanenti, pericolosità di frana e crollo rupi a protezione dei perimetri dei siti storici.Analisi di Risposta Sismica Locale e Tecniche di Consolidamento (13 ore): Risposta sismica 1D equivalente-lineare (Funzioni di Trasferimento, formulazione SHAKE), effetti topografici e di bacino 2D, e tecniche di miglioramento del terreno a basso impatto compatibili con la conservazione (iniezioni di miscele/resine, drenaggi).Casi Studio Internazionali e Difesa del Progetto Finale (6 ore): Analisi di casi studio reali comparativi (es. Italia e Turchia) e presentazione orale con difesa del progetto d'anno (Term Project Presentation & Defense).