Argomenti della sessione speciale

Fabio Biondini 1, Alessandra Marini 2

1. Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Politecnico di Milano, Milano, Italia

2. Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate, Università di Bergamo, Bergamo, Italia

In linea con il Quadro di Sendai e gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile, la sostenibilità comprende la sicurezza e la resilienza contro i rischi naturali e antropici, il cui impatto potenziale è aggravato dall'invecchiamento e dal deterioramento strutturale in presenza di cambiamenti climatici, e la riduzione degli impatti ambientali, economici e sociali durante l'intero ciclo di vita di edifici, ponti e altre strutture infrastrutturali. Per affrontare questi problemi, l'ingegneria strutturale sta subendo un cambiamento di paradigma e una profonda transizione verso un approccio orientato al ciclo di vita che promuova la progettazione, la manutenzione e il funzionamento di strutture e sistemi infrastrutturali sostenibili, combinando molteplici requisiti prestazionali, come eco-efficienza, durabilità, sicurezza, affidabilità, robustezza, funzionalità e resilienza. È quindi necessario un approccio olistico che integri sinergicamente gli aspetti tipici della gestione del rischio e i requisiti di sostenibilità.

La presente sessione speciale si propone di rispondere a queste esigenze e di contribuire alla progettazione e alla valutazione del ciclo di vita di strutture e sistemi infrastrutturali sostenibili e accoglie contributi in linea con i seguenti obiettivi:

- incoraggiare la riduzione delle emissioni e la transizione verde del patrimonio edilizio per uno sviluppo economico, sociale e ambientale sostenibile ed equo, attraverso l'attuazione di un concetto di sostenibilità che combini l'eco-efficienza e il ciclo di vita con la sicurezza, l'affidabilità, la robustezza, la funzionalità e la resilienza;

- promuovere il ruolo centrale dell'ingegneria strutturale nel processo di attuazione della sostenibilità;

- ampliare la visione della progettazione e della valutazione dell'ambiente costruito, considerando le prestazioni strutturali e gli impatti nell'intero ciclo di vita e con un approccio multi-scala, dalle singole strutture alla scala dei sistemi urbani e infrastrutturali;

- aumentare la consapevolezza tecnica, sociale e politica della necessità di un approccio basato sul ciclo di vita per raggiungere un'effettiva sostenibilità e incoraggiare l'applicazione nella pratica professionale e l'implementazione nei quadri normativi.

Sponsorizzato dal progetto di ricerca ReLUIS WP13 sulla sostenibilità del ciclo di vita delle strutture e dei sistemi infrastrutturali (https://www.reluis.it/en). Il progetto ReLUIS è finanziato dal Dipartimento della Protezione Civile italiano (https://www.protezionecivile.gov.it/en).

Dominika Bysiec 1, Tomasz Maleska 1, Paulina Obara 2

1. Università di Tecnologia di Opole, OPOLE, Polonia

2. Università di Tecnologia di Kielce, KIELCE, Polonia

Le strutture leggere utilizzate nell'ingegneria civile sono sempre più diffuse in tutto il mondo. Il continuo sviluppo di sistemi strutturali leggeri ha permesso alle strutture di sopportare carichi molto superiori al loro stesso peso. Le strutture leggere sono oggetti di ingegneria civile che si distinguono da strutture simili erette finora per una quantità relativamente ridotta di materiale da costruzione e per parametri di progettazione estremamente elevati, quali: grandi luci di tetti o ponti senza sostegni intermedi, altezza considerevole di edifici, torri o tralicci e superficie utile o volume libero estremamente grandi di edifici, serbatoi o cisterne. Si intende includere tutti i seguenti argomenti: strutture reticolari spaziali, strutture a piastra e a guscio, cupole e membrane, edifici di grande altezza, torri, serbatoi, ponti e strutture a parete sottile, a trazione, a cavo e pneumatiche. Vale la pena introdurre metodologie innovative di progettazione strutturale che adottino schemi di ottimizzazione strutturale per ottenere forme strutturali efficienti con prestazioni strutturali migliorate, sezioni strutturali con maggiore capacità di carico rispetto alle sezioni strutturali convenzionali. È possibile discutere qualsiasi tipo di materiale e di struttura sopra definita. Pertanto, questa sessione speciale copre l'analisi, la valutazione, la durabilità e la riabilitazione di tutti i tipi di strutture leggere, con particolare attenzione alla progettazione, alla valutazione, alla manutenzione e alla gestione del ciclo di vita di tali strutture. Sono benvenute anche le presentazioni di analisi sperimentali e numeriche di strutture leggere sotto vari carichi (statici e dinamici) e di metodi innovativi di costruzione e ristrutturazione. Per questo motivo, la sessione speciale fa parte delle tendenze attuali del ciclo di vita dell'ingegneria delle strutture leggere.

Filippo Giustozzi 1, Gerardo Flintsch 2

1. Università RMIT, Melbourne, VICTORIA, Australia

2. Virginia Tech, Blacksburg, Virginia, USA

Questa sessione affronta l'urgente necessità di ridurre le emissioni di gas serra nelle infrastrutture di trasporto, concentrandosi su strade e aeroporti. Dato il significativo impatto ambientale della costruzione, della manutenzione e dello smaltimento a fine vita delle infrastrutture di trasporto, l'integrazione dei principi di valutazione del ciclo di vita (LCA) e delle dichiarazioni ambientali di prodotto (EPD) è fondamentale per raggiungere gli obiettivi di zero emissioni.

La ricerca attuale sta progredendo in diverse aree chiave per affrontare queste sfide. Gli appalti pubblici verdi (GPP) incoraggiano l'uso di materiali e tecnologie ecologiche nei progetti pubblici, con l'obiettivo di ridurre l'impronta di carbonio fin dall'inizio. Inoltre, lo sviluppo e l'implementazione di materiali a basse emissioni di carbonio, come il cemento riciclato, l'asfalto e i materiali compositi innovativi, stanno riducendo le emissioni associate alle attività di costruzione e manutenzione.

Anche le strategie di progettazione e manutenzione a basse emissioni di carbonio per strade e aeroporti sono fondamentali. Queste strategie prevedono l'ottimizzazione dei processi di progettazione per ridurre al minimo il consumo di risorse e le emissioni, l'integrazione di fonti di energia rinnovabili e l'implementazione di pratiche di manutenzione efficienti che prolunghino la durata delle infrastrutture riducendo al contempo l'impatto ambientale.

La sessione coprirà un'ampia gamma di argomenti, dall'LCA di materiali e tecniche di costruzione innovativi ai quadri politici e ai casi di studio di applicazioni di successo. Verranno approfondite le metodologie per la conduzione di LCA con l'obiettivo di produrre EPD, sottolineando il loro ruolo nel processo decisionale e migliorando la trasparenza nella rendicontazione delle prestazioni ambientali. Verranno inoltre esplorate le implicazioni economiche e normative di queste pratiche sostenibili, considerando i benefici e le sfide a breve e lungo termine.

Riunendo esperti, responsabili politici e operatori del settore, questa sessione mira a promuovere lo scambio di conoscenze e la collaborazione, facendo progredire le infrastrutture di trasporto sostenibili. I partecipanti dovranno acquisire una comprensione completa dell'effettiva integrazione dei principi LCA e delle EPD nella progettazione e nella manutenzione di strade e aeroporti, per progredire verso le emissioni nette zero.

Yaohan Li 1, Junlin Heng 2, You Dong 3, Dan M Frangopol 4

1. Dipartimento di Costruzione e Gestione della Qualità, Hong Kong Metropolitan University, Hong Kong, Cina

2. Dipartimento di Ingegneria Civile, Università di Sichuan, Chengdu, Cina

3. Dipartimento di Ingegneria civile e ambientale, Università Politecnica di Hong Kong, Hong Kong, Cina.

4. Dipartimento di Ingegneria civile e ambientale, Lehigh University, Bethlehem, Stati Uniti

Sotto l'influenza dei cambiamenti climatici, la frequenza e l'intensità degli eventi meteorologici estremi sono aumentate a livello globale. Contemporaneamente, l'aumento delle temperature e le maggiori concentrazioni di anidride carbonica stanno accelerando l'invecchiamento e il deterioramento delle infrastrutture civili, aumentando il rischio di cedimenti strutturali. Questi effetti rappresentano una minaccia significativa per le prestazioni, la sicurezza e l'affidabilità dei sistemi per tutta la loro durata. Pertanto, le strategie di adattamento e mitigazione che incorporano tecnologie avanzate come i gemelli digitali sono urgentemente necessarie per migliorare la resilienza climatica delle infrastrutture civili a livello privato, pubblico e comunitario. In particolare, è essenziale integrare queste strategie e i nuovi approcci in un contesto di ciclo di vita. I gemelli digitali, se integrati con approcci di gestione del ciclo di vita, offrono capacità eccezionali sinergizzando modelli e dati per simulare, monitorare, valutare, prevedere e ottimizzare le prestazioni a lungo termine dei sistemi in un ambiente in evoluzione. Questa sessione speciale intende riunire i ricercatori per scambiare conoscenze all'avanguardia e promuovere collaborazioni che sfruttino i gemelli digitali insieme alla tradizionale gestione del ciclo di vita per migliorare la resilienza climatica delle infrastrutture civili. Le discussioni si concentrano, ma non si limitano, alle seguenti aree: (1) Valutazione delle prestazioni del ciclo di vita in condizioni di deterioramento e cambiamento climatico attraverso modelli predittivi; (2) Nuovi framework, metodologie e hardware per supportare gemelli digitali strutturali interattivi per l'invecchiamento delle infrastrutture; (3) Sfruttamento dei gemelli digitali per la valutazione del ciclo di vita per analizzare la vulnerabilità, il rischio e la resilienza sottoposta a eventi estremi; (4) Integrazione dei gemelli digitali con il metaverso attraverso la realtà virtuale (VR), la realtà aumentata (AR) e la realtà mista (MR); (5) Quantificazione e modellazione avanzata dell'incertezza; (6) Gestione del ciclo di vita associata all'adattamento al clima, alla mitigazione e al processo decisionale.

Zhibin Lin 1, Ji Dang 2, Fujian Tang 3, Hong Pan 4

1. Zhibin Lin, Professore associato, Università statale del Nord Dakota, Fargo, Stati Uniti

2. Università di Saitama, Saitama, Giappone

3. Università di Tecnologia di Dalian, Dalian, Cina

4. Università statale del Nord Dakota, Fargo, ND, Stati Uniti

Descrizione:

Le infrastrutture civili devono affrontare diverse sollecitazioni: effetti dell'invecchiamento, condizioni operative variabili e impatti ambientali. Pertanto, è fondamentale comprendere il loro stato di salute durante il servizio e fornire una valutazione condizionale tempestiva. Il cambiamento climatico esacerba il degrado delle infrastrutture, sottolineando l'urgenza di valutazioni tempestive dello stato di salute. I recenti progressi nella tecnologia di rilevamento e nell'estrazione dei dati hanno favorito l'avanzamento del monitoraggio dello stato di salute strutturale (SHM) delle infrastrutture civili e, in particolare, gli approcci emergenti dell'intelligenza artificiale (AI) e dell'apprendimento automatico potenziano ulteriormente l'SHM basato sui dati e arricchito dall'AI, puntando all'integrità strutturale, alla durabilità e alla resilienza.

Questa sessione speciale mira a riunire i maggiori esperti nel campo dell'SHM per esplorare gli ultimi progressi in questo settore. L'obiettivo è quello di creare un forum che copra una serie di argomenti diversi, mettendo in evidenza le caratteristiche uniche che modellano la nostra comprensione della sicurezza e dell'integrità strutturale.

Gli argomenti dei potenziali contributi includono, ma non sono limitati a:

I progressi della tecnologia di rilevamento strutturale e dei sensori

SHM basato sulle vibrazioni

Prove ed esami non distruttivi e SHM basato sulle vibrazioni

Processo del segnale, rilevamento del danno e valutazione condizionale

Monitoraggio strutturale, robotica e visioni computerizzate

SHM in ampie applicazioni ingegneristiche

Approcci AI, data-driven e digital twin nella SHM

Dhanada Kanta Mishra 1, Garfield GUAN 2

1. RaSpect AI, Hong Kong, Hong Kong SAR

2. ConHubForm Construction Technology Co Ltd, Hong Kong, Hong Kong SAR

Ispezione autonoma e gestione della manutenzione del ciclo di vita delle infrastrutture costruite con l'aiuto dell'AI

Proposta di sessione speciale

Con l'invecchiamento e la complessità dei sistemi infrastrutturali, la necessità di approcci innovativi per migliorare l'efficienza, l'accuratezza e l'efficacia dei costi nella gestione delle infrastrutture è diventata fondamentale. Questa sessione speciale si propone di esplorare come l'intelligenza artificiale (AI) possa essere sfruttata per rivoluzionare il campo della gestione del ciclo di vita delle infrastrutture.

La sessione si concentrerà sugli ultimi progressi nelle tecniche di ispezione e manutenzione delle infrastrutture basate sull'intelligenza artificiale, coprendo le seguenti aree chiave:

Ispezione e rilevamento dei difetti basati sull'intelligenza artificiale: Sfruttare la visione artificiale e l'apprendimento automatico per l'ispezione visiva automatizzata, integrare l'analisi dei dati dei sensori per migliorare la valutazione delle condizioni e affrontare le sfide della disponibilità e dell'integrazione dei dati.

Manutenzione predittiva e supporto alle decisioni: Sviluppo di modelli guidati dall'IA per la previsione del deterioramento, progettazione di strutture di supporto decisionale che ottimizzino la pianificazione della manutenzione ed esplorazione dell'integrazione dell'IA con tecnologie emergenti come i gemelli digitali.

Robotica autonoma di ispezione e manutenzione: Presenta l'applicazione di veicoli aerei senza pilota e di sistemi robotici terrestri per compiti infrastrutturali autonomi e affronta le sfide tecniche, operative e normative legate all'impiego di questi sistemi.

Prospettive interdisciplinari e governance: Incorporare intuizioni da campi come l'informatica, la cybersicurezza e la politica per affrontare le implicazioni più ampie della gestione dell'infrastruttura guidata dall'IA e discutere i quadri etici, legali e di governance necessari per un'implementazione responsabile.

Riunendo ricercatori, professionisti ed esperti del settore, questa sessione speciale mira a promuovere la collaborazione interdisciplinare, la condivisione delle conoscenze e lo sviluppo di soluzioni innovative. La sessione servirà come piattaforma per identificare e affrontare le sfide principali, mostrare casi di studio pratici e contribuire all'avanzamento di linee guida e standard per l'integrazione efficace dell'IA nella gestione del ciclo di vita delle infrastrutture. Riteniamo che questa sessione sarà un'aggiunta preziosa alla conferenza, fornendo un'esplorazione lungimirante del ruolo dell'IA nell'ottimizzazione delle infrastrutture costruite.

Yasutoshi Nomura 1, Hitoshi Furuta 2, Nacati Catbas 3, Kei Kawamura 4, Hisao Emoto 5

1. Università Ritsumeikan, Kusatsu, SHIGA, Giappone

2. Università Metropolitana di Osaka, Osaka, Giappone

3. Università della Florida Centrale, Orlando, Florida

4. Università Yamaguchi, Ube, Yamaguchi, Giappone

5. Università di Tottori, Tottori, Giappone

Negli ultimi anni, la valutazione efficiente e accurata dell'integrità strutturale è diventata sempre più importante e urgente. Per ridurre i carichi e i costi di manutenzione, un'attenzione significativa è stata rivolta alla manutenzione intelligente che sfrutta l'intelligenza artificiale e la scienza dei dati. La manutenzione intelligente comprende una serie di metodi di controllo non distruttivi, tra cui tecnologie ultrasoniche, elettromagnetiche, laser e radar, nonché tecniche avanzate di elaborazione delle immagini.

In questa sessione esploreremo l'applicabilità e le applicazioni reali dell'intelligenza artificiale, dei sistemi intelligenti e della scienza dei dati alle sfide infrastrutturali come l'ispezione, il monitoraggio e la manutenzione. Questa sessione mira a fornire una panoramica completa degli ultimi progressi e delle implementazioni pratiche nel settore. Invitiamo a discutere su una varietà di argomenti, tra cui, ma non solo, i seguenti:

Tecniche di apprendimento automatico e di apprendimento profondo per la manutenzione predittiva e il rilevamento delle anomalie.

Approcci bayesiani per la valutazione probabilistica e il processo decisionale

Sistemi di monitoraggio della salute strutturale (SHM) e loro integrazione con le tecnologie intelligenti

Sviluppo e applicazione di sensori intelligenti e dispositivi IoT per il monitoraggio in tempo reale

Fusione di dati e analisi avanzate per migliorare le strategie di manutenzione

Casi di studio che dimostrano il successo di soluzioni di manutenzione basate sull'intelligenza artificiale

Metodi innovativi di controllo non distruttivo e loro efficacia

Sfide e direzioni future nelle applicazioni dell'IA e della scienza dei dati per le infrastrutture

Questa sessione fornirà una piattaforma per ricercatori, professionisti ed esperti del settore per condividere le loro intuizioni, discutere le sfide e presentare soluzioni all'avanguardia volte a migliorare la longevità e l'affidabilità delle infrastrutture attraverso tecniche di manutenzione intelligente.

Laura Ierimonti 1, Simon Laflamme 2, Ayan Sadhu 3, Ilaria Venanzi 1

1. Università di Perugia, Perugia, Italia

2. Università statale dell'Iowa, Ames, Iowa, USA

3. Western University, London, Ontario, Canada

Recentemente, in tutto il mondo si sono verificati numerosi eventi catastrofici che hanno coinvolto ponti, dighe e altre infrastrutture critiche, causando danni significativi, interruzioni e persino perdite di vite umane. Le procedure di valutazione e gestione di queste strutture sono spesso obsolete e inadeguate agli attuali requisiti di progettazione e manutenzione, e devono essere condotte in tempi brevi utilizzando risorse finanziarie e umane limitate per garantire interventi efficaci e tempestivi.

Pertanto, vi è una pressante necessità di generare strumenti appropriati per supportare i processi decisionali volti a migliorare la sicurezza e la resilienza delle infrastrutture. Un'efficace allocazione delle risorse è fondamentale per sviluppare approcci efficienti per una pianificazione ottimale della gestione delle infrastrutture, delle strategie di mitigazione del rischio e delle azioni di ripristino. In questo senso, il monitoraggio dello stato di salute strutturale (Structural Health Monitoring, SHM) può supportare la valutazione del rischio e le procedure decisionali.

Non è raro che gli approcci tradizionali alla progettazione e alla gestione vengano soppiantati da metodologie basate sull'analisi del ciclo di vita, che consentono di prendere in considerazione una gamma più ampia di metriche di prestazione nell'arco della vita di un sistema. L'analisi del ciclo di vita consente di tenere conto delle incertezze nella progettazione, di considerare gli effetti di più pericoli concomitanti o interagenti e di affrontare il potenziale deterioramento e il danno progressivo. Ne consegue che l'integrazione dei sistemi di SHM all'interno di queste procedure di analisi del ciclo di vita potrebbe essere utile per quantificare i benefici della SHM. Ad esempio, tali modelli avanzati possono essere sfruttati per capire come un sistema SHM possa essere utilizzato per ridurre le incertezze sulle condizioni strutturali in condizioni di rischio multiple.

Questa sessione speciale si concentra sulle metodologie di analisi del rischio basate su SHM per l'invecchiamento dei ponti e sugli approcci per una gestione e un processo decisionale ottimali dal punto di vista del ciclo di vita. Di conseguenza, questa sessione speciale promuove il dialogo tra consulenti e ricercatori impegnati nella SHM, nella valutazione e nella gestione del rischio dei ponti, riunendo i progressi tecnici, i casi di studio e le esperienze sul campo.

Yiannis Xenidis 1, Elisabete R. Teixeira 2

1. Università Aristotele di Salonicco, Salonicco, Grecia

2. ISISE-UM Istituto per la sostenibilità e l'innovazione nell'ingegneria strutturale-Università del Minho, Guimarães, Portogallo

Nell'UE gli ecosistemi si stanno degradando in modo allarmante, aumentando così l'impatto dei disastri naturali e impedendo di raggiungere in modo efficiente gli obiettivi di cattura e stoccaggio del carbonio. La legge sul ripristino della natura, recentemente adottata dal Consiglio dell'UE, è la prima legge globale a livello europeo che mira a ripristinare gli ecosistemi, gli habitat e le specie per consentire il recupero a lungo termine e duraturo della biodiversità e della resilienza della natura, contribuire al raggiungimento degli obiettivi di mitigazione e adattamento al clima dell'UE e rispettare gli impegni internazionali.

L'ingegneria civile ha un ruolo inedito da svolgere in questo contesto, poiché per la prima volta nella storia è richiesta un'applicazione inversa: Invece di adattare la vita umana all'ambiente naturale, la richiesta è ora quella di ripristinare la natura per garantire la vita umana. Sebbene l'ingegneria civile del ciclo di vita sia stata discussa, promossa e attuata per molti anni, i risultati non sono ovviamente soddisfacenti, da qui la necessità di un'azione immediata e forse di un cambiamento di paradigma per quanto riguarda la ricerca, l'istruzione e la pratica dell'ingegneria civile.

L'obiettivo della Sessione Speciale è quello di discutere su scala globale l'intero spettro per un'ingegneria civile più efficace nel ciclo di vita verso il ripristino della natura. A tal fine, sono benvenuti i contributi relativi agli ampi campi della ricerca, dell'istruzione e della pratica sui seguenti argomenti specifici:

Impatto dei disastri naturali e dei cambiamenti climatici sulle opere di ingegneria civile.

Gestione delle emissioni di carbonio nell'intero ciclo di vita delle infrastrutture.

Allineamento della pianificazione urbana e dell'esecuzione dei piani urbanistici per la protezione a lungo termine della natura.

Progettazione di opere di ingegneria civile per la resilienza, lo smontaggio, la prefabbricazione, l'assistenza a vita intera e l'estensione della vita delle strutture.

Capacità delle autorità locali di affrontare l'ingegneria del ciclo di vita e i rispettivi standard per le misure di resilienza ai disastri e la gestione dei rischi.

Sistemi sociotecnici e fattori umani nei sistemi dell'ambiente costruito.

Sfruttamento degli strumenti digitali per un'ingegneria civile efficace nel ciclo di vita.

Formazione professionale e accademica sull'ingegneria civile per il ripristino della natura.

Robby CASPEELE 1 , Jian-Bing Chen 2, De-Cheng FENG 3, Xiao-Hui Yu 4, Hao ZHOU 5, Xiao-Dan REN 2, Xiang-Ling GAO 2, Lu-Chuan DING 2

1. Università di Gand, Gand, Belgio

2. Università Tongji, Shanghai, Cina

3. Università del Sud-Est, Nanjing, Cina

4. Università di tecnologia di Guilin, Guilin, Cina

5. Università tecnologica della Cina meridionale, Guangzhou, Cina

Si stima che i disastri registrati dal 2000 al 2019 abbiano causato perdite economiche per 2,97 trilioni di dollari e circa 1,23 milioni di vite umane. La maggior parte di queste perdite può essere attribuita a crolli strutturali dovuti a eventi estremi o anomali come terremoti, incendi, esplosioni, attacchi terroristici, impatti di veicoli, inondazioni, frane e persino errori indotti dall'uomo. Poiché il mondo si trova ad affrontare una tendenza all'aumento della frequenza e dell'intensità degli eventi estremi, è probabilmente più importante che mai progettare strutture sufficientemente affidabili e robuste in grado di resistere ai carichi accidentali. Considerando che gli eventi estremi sono fenomeni a bassa probabilità/alta conseguenza e possono verificarsi in qualsiasi momento durante l'intero ciclo di vita delle strutture di ingegneria civile, la progettazione e la valutazione devono tenere conto della resistenza al collasso contro questi eventi, sia nel caso di strutture di nuova costruzione che di strutture esistenti. Inoltre, nell'ambito di un processo decisionale ottimale, è necessario valutare l'affidabilità strutturale, la robustezza e il rischio di collasso in modo quantitativo.

Questa sessione speciale (SS) mira a riunire scienziati, accademici e ingegneri praticanti che affrontano aspetti teorici, risultati sperimentali, modelli numerici e raccomandazioni pratiche per le prestazioni di resistenza al collasso delle strutture nella progettazione e nella valutazione di strutture nuove ed esistenti soggette a carichi accidentali. Il campo di applicazione comprende tra l'altro:

Analisi dell'affidabilità e modellazione della fragilità di strutture e sistemi ingegneristici sottoposti a carichi accidentali;

Modellazione dei percorsi di carico alternati, effetti dell'invecchiamento o del deterioramento, affidabilità del sistema e analisi dei rischi in relazione alla robustezza strutturale;

Progressi della meccanica stocastica nel calcolo dell'affidabilità, nella quantificazione della robustezza e nella valutazione del rischio delle infrastrutture civili critiche;

Analisi deterministica e stocastica dei cedimenti/collassi basata sulla meccanica del danno/frattura;

Ottimizzazione della progettazione basata sull'affidabilità e progettazione basata sulle prestazioni delle strutture contro il collasso;

Impatto dei cambiamenti climatici sulla sicurezza e sul processo decisionale delle strutture di ingegneria civile e multirischio durante il loro ciclo di vita.

In questa sessione sono particolarmente apprezzati sia gli sviluppi teorici che le applicazioni che coinvolgono diversi sistemi strutturali.

Jaap Bakker 1, Han Roebers 2

1. Rijkswaterstaat, Utrecht, UTRECHT, Paesi Bassi

2. Provincia dell'Olanda Settentrionale, Haarlem, Olanda Settentrionale, Paesi Bassi

Pensare e agire in base al ciclo di vita è diventato sempre più importante per chiunque partecipi alla progettazione, costruzione, manutenzione e gestione di strutture e reti civili. Dopo un periodo di industrializzazione con enormi sviluppi di tutti i tipi di progetti di costruzione su larga scala nel dopoguerra del secolo scorso, l'invecchiamento del patrimonio civile è diventato una preoccupazione significativa. Sebbene la società dipenda principalmente da questi beni, essi sono gradualmente messi a dura prova dal passare del tempo e dalle mutevoli esigenze della società, rendendoli tecnicamente e funzionalmente obsoleti. Gli ingenti investimenti necessari rappresentano una sfida economica e un onere ambientale. La scarsità di manodopera umana e di risorse materiali e il valore culturale di diverse strutture civili contribuiscono ad aumentare la sfida. L'LCM affronta questa complessa e dinamica interazione tra prestazioni, rischi e costi nel corso del ciclo di vita delle strutture civili. Pensare e agire in base al ciclo di vita è fondamentale per garantire che le strutture civili siano adatte alle esigenze future, resilienti agli eventi previsti e imprevisti ed economicamente vantaggiose nel tempo.

Questa sessione speciale è dedicata alle metodologie e alle tecniche che supportano il processo decisionale del ciclo di vita. Ciò può includere metodi di quantificazione dei rischi futuri, metodi di quantificazione delle prestazioni future e quantificazione dei costi futuri nel ciclo di vita. Ma possono anche includere metodologie per combinare i parametri di scelta necessari per gestire questi parametri e per supportare una scelta integrale basata su combinazioni di fattori LCM.

Helena Gervasio 1 , Jose Matos 2 , Xin Ruan 3 , Michael Dawson 4

1. Università di Coimbra, Coimbra, COIMBRA, Portogallo

2. Dipartimento di Ingegneria Civile, Università del Minho, Guimaraes, 2, Portogallo

3. Collegio di Ingegneria Civile, Università Tongji, Shanghai, Cina

4. Sostenibilità, Istituto siderurgico australiano, Pymble, NSW, Australia

Gli effetti del cambiamento climatico, indotti dal riscaldamento globale, stanno portando a enormi impatti economici, ambientali e sociali in tutto il mondo. Il mondo è considerato in uno stato di emergenza climatica e sono necessarie misure urgenti di decarbonizzazione per controllare l'aumento della temperatura e mitigare tali effetti. In questo contesto, gli obiettivi dell'UE per la decarbonizzazione sono di ridurre almeno il 55% delle emissioni di gas serra fino al 2030, per poi diventare neutrali dal punto di vista climatico entro il 2050.

Questa sessione speciale si concentra sulla progettazione e sulla valutazione del ciclo di vita di strutture e infrastrutture a basso contenuto di carbonio incarnato e operativo. Di conseguenza, la sessione speciale mira a riunire i ricercatori per scambiare conoscenze e promuovere collaborazioni per mitigare gli effetti del cambiamento climatico e promuovere un settore delle costruzioni più sostenibile. Le discussioni si concentrano, ma non solo, sulle seguenti aree: (i) materiali a basso contenuto di carbonio, (ii) progettazione per l'adattabilità e il disassemblaggio, (iii) valutazione delle emissioni di carbonio nel ciclo di vita di edifici/ponti, (iv) valutazione del carbonio basata su strumenti digitali e (v) progettazione e valutazione del carbonio nel ciclo di vita per aumentare la resilienza.