Franchin, Paolo - Commento "Il problema della Previsione" - Scienza & Filosofia

Il problema della predizione dal punto di vista dell’ingegneria strutturale

•  Nella maggior parte dei casi ricadiamo nella categoria “leggi di evoluzione che esistono ma sono note in maniera incompleta”

•  In alcuni casi si aggiunge poi un problema di “calcolabilità” che forza l’uso di approssimazioni

•  L’incertezza derivante nella predizione è tradizionalmente tra>ata mediante approcci probabilis?ci:

–  in maniera semplificata e implicita nella pra?ca a>uale, come consolidata anche a livello norma?vo

–  In maniera esplicita nel futuro prossimo, in par?colare in se>ori come quello dell’ingegneria sismica

1


Organismo stru>urale e suo supporto

(sistema terreno-‐fondazione-‐stru>ura)

Effe>o delle azioni Azioni

•  Azioni antropiche (persone e contenuto)

•  Azioni ambientali •  Vento •  Neve •  Temperatura •  Azioni eccezionali

•  Terremoto •  Tsunami •  Eruzione

vulcanica •  etc

Verifica del soddisfacimento dei

requisi' di prestazione (funzionalità e sicurezza)

? •  Modelli lineari •  Modelli non lineari •  Modelli non lineari

ciclici con degrado

•  Modelli “a base fissa” •  Modelli che includono

il sistema fondazione-‐terreno

•  Modelli piani •  Modelli tridimensionali

•  Spostamen? •  Deformazioni •  Forze

2


•  Quali sono le fon? di incertezza maggiore? –  Sicuramente le azioni –  In par?colare quelle ambientali –  In misura maggiore quelle eccezionali, come terremo?, tsunami, eruzioni, etc –  Per quello che riguarda le costruzioni esisten', anche il comportamento

stru>urale

•  Azioni ambientali (vento, neve, temperatura) –  La situazione sembrava più rosea per noi che per i meteorologi, il tempo

cara>eris?co rido>o non perme>e previsioni sul quando/quanto/dove, ma a noi interessano maggiormente il quanto/dove, senza quando

–  Purtroppo ci informano che il clima sta cambiando, quindi addio alla copiosa base sta?s?ca a nostra disposizione

•  Azioni eccezionali –  Problema più spinoso, problemi anche sul quanto, e a volte sul dove

3

Tre clamorosi esempi di predizione errata

The unknown unknowns ovvero

Sono preparato a tu>o, tranne a quello a cui non so di non essere preparato

4

(1st) Tacoma Narrows Bridge (1940-‐1940) Aperto a luglio, collassa il 7 novembre 1940, a causa di un vento a 70km/h, forte ma teoricamente compa'bile con le specifiche di progeDo

Un fenomeno ignoto: il distacco dei vor'ci alla frequenza di risonanza (aeroelas'c fluDer)

5

(2nd) Tacoma Narrows Bridge (1950-‐)

6

Christchurch, New Zealand Terremoti del Sett. 2010-‐Feb.2011

•  Due terremo? colpiscono una ci>à in una zona molto sismica

•  I danni sono molto maggiori di quelli a>esi, anche in una comunità che si credeva preparata a even? del genere

•  Una faglia ignota si rivela dominante sulla pericolosità sismica del sito (il livello dell’azione a>eso)

7

Giappone orientale Terremoto e tsunami del Marzo 2011

•  Un’altra comunità “preparata”

•  Un terremoto “mega-‐thrust” so>omarino Mw=9.0 a 70km dalla costa orientale del Giappone genera uno tsunami –  Onde fino a 40m di altezza –  In certe zone l’onda penetra fino a 10km nell’interno

•  I danni: –  15000+ mor? (92% per affogamento), 6000+ feri?, 2500+ dispersi –  13 000 edifici collassa?, 700 000 danneggia? –  4.4M di abitazioni senza ele>ricità, 1.5M senz’acqua –  Dispersione di radiazioni dalla centrale di Fukushima

•  Terremoto e tsunami sono fenomeni no? ma –  L’en?tà non era stata prevista (vedi faglia di Christchurch), PSHA

con Mw massimo 8.2 –  Non si era previsto che le pompe del sistema di raffreddamento

dovessero funzionare in immersione -‐> in depth defense, stress test…

8

Giappone orientale Terremoto e tsunami del Marzo 2011

9

Altezze d’onda sopra i 10-‐15m sembrano “outlier” sulla base dei da? 1896-‐1960… I piani di evacuazione erano sbaglia?

Un problema molto attuale legato alle incertezze sulla struttura

10

La riduzione del rischio sismico in Italia

11

Dal terremoto di Messina (1908) al 1982, l’accrescimento delle zone dichiarate sismiche è avvenuto con criteri locali a seguito dei singoli even? (i buoi sono scappa?)


12

I terremo? che avvengono in Italia producono, a parità di energia liberata, danni molto maggiori rispe>o a quelli che si verificano in paesi di sviluppo più recente e più controllato.

Cause: •  Forte percentuale di patrimonio edilizio

an?co e/o povero •  Forte sviluppo edilizio nel dopoguerra in

zone sismiche non classificate tali •  Edilizia realizzata senza alcun controllo •  Norme per la proge>azione sismica non

sempre efficaci (lo sono dal 2009) Risultato: al 1991 l’86% dell’edilizia residenziale

era sismicamente non prote>o Rimedio: riduzione della vulnerabilità del

costruito. Quanto costa? Chi paga? Lo Stato e i priva'


13

•  L’adeguamento non potrà che avvenire con gradualità –  Disponibilità finanziaria –  Sensibilità dei portatori d’interesse al

rischio sismico –  Necessità di aggiornamento tecnico

degli operatori –  Delicatezza degli interven? nei nuclei

storici e riguardo alle murature an?che •  Tu>o senza dimen?carci che

abbiamo ampi margini di incertezza sul comportamento delle stru>ure “mal proge>ate”

θy

My

σLN~0.72

MM

u

θf θa

θ

Franchin, Paolo - Commento "Il problema della Previsione" - Scienza & Filosofia

Education

Transcript of Franchin, Paolo - Commento "Il problema della Previsione" - Scienza & Filosofia