Valutazione dello stato di salute di edifici a seguito di terremoti: considerazioni preliminari su indici di danno e accelerometri MEMS

The recent experience (earthquakes of L’Aquila, 2009, Emilia-Romagna, 2012 Central Italy, 2016) has showed how, in the first phase after the seismic event, the safety operations represent a very important aspect. Such operations could be simplified if the existing building is provided with sensors suitable to give a first feedback on the building structural health. The application of such sensors could provide insights on a first estimate of the building health by means of damage indexes available in the literature. Moreover, this evaluation could be a useful instrument for the local authorities in the planning of emergency operations and it could also be used for the post-earthquake building assessment and for the definition of the building retrofit. However to allow a wide applicability of this technology, accelerometers built on MEMS technology (Micro Electro-Mechanical Systems); these sensors are typically adopted for the low price but, conversely, they are characterized by high noise values which could lead to a wrong assessment. This work tries to evaluate the applicability of this system and assess its accuracy starting from the implementation of available damage indexes and from experimental tests on a shaking table. Finally a numerical case study is selected to compare the suitability of different damage indexes.

Le recenti esperienze (terremoti de L’Aquila, 2009, Emilia-Romagna, 2012, Centro Italia, 2016) hanno evidenziato come, nelle fasi di soccorso a seguito dell’evento sismico, l’organizzazione delle operazioni di intervento assuma un’importanza fondamentale. Tali operazioni potrebbero essere facilitate nel caso in cui parte del patrimonio esistente disponesse di sensori in grado di fornire un primo feedback dello stato di salute dell’edificio. L’applicazione di queste tecnologie fornirebbe l’input per effettuare una stima dei danni mediante indici già presenti in letteratura. Oltre a fornire alle autorità competenti uno strumento utile per le operazioni di soccorso, tali informazioni potrebbero essere di supporto per la valutazione dell’agibilità post-sisma e per la conseguente definizione degli interventi di riparazione. Tuttavia, per rendere fattibile l’installazione di questa tecnologia spesso si opta per l’utilizzo di accelerometri basati su tecnologia MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems) a costo contenuto, caratterizzati da un rumore strumentale che potrebbe inficiarne l’applicazione. Il presente lavoro si propone di valutare l’applicabilità di questi sistemi di misurazione e di valutarne l’accuratezza a partire dalla loro implementazione in indici di danno in letteratura e da prove su tavola vibrante, validando le procedure implementate negli algoritmi di calcolo attraverso l’applicazione a un caso studio.