GEOFISICA DELLE AREE URBANE

Anno accademico 2024/2025 - Docente: Sebastiano IMPOSA

Risultati di apprendimento attesi

A. Conoscenza e capacità di comprensione (Knowledge and understanding):

Lo studente apprenderà i concetti e i principi fondamentali legati alla geofisica applicata e le metodologie geofisiche, per la caratterizzazione del sottosuolo, più comunemente utilizzate in contesti urbani. Inoltre, apprenderà le metodologie utilizzate per la valutazione della Pericolosità Sismica a livello nazionale e locale. Lo studente conoscerà la risposta di un territorio urbanizzato e non urbanizzato ad eventi sismici e le metodologie utili per la valutazione della Risposta Sismica Locale e la Microzonazione Sismica del territorio. Inoltre, conoscerà le tecniche di analisi modale operativa, per la valutazione della risposta dinamica degli edifici. Infine, lo studente conoscerà i software per l'elaborazione e l'analisi di dati geofisici più comunemente utilizzati per studi in ambito urbano. 

B. Capacità di applicare conoscenza e comprensione (Applying knowledge and understanding):

Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite, circa le metodologie geofisiche, per la caratterizzazione dei terreni nel sottosuolo in aree urbane, la valutazione della Pericolosità Sismica e della Risposta Sismica Locale in contesti urbani, la Microzonazione del territorio. Sarà, inoltre, capace di eseguire rilievi sul campo utilizzando tecniche come HVSR (Horizontal to Vertical Spectral Ratio), MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves) e ReMi (Refraction Microtremor analysis), oltre che interpretare i risultati ottenuti per la modellazione del sottosuolo. Inoltre, sarà capace di effettuare una caratterizzazione dinamica degli edifici con un approccio di tipo OMA (Operational Modal Analysis).


C. Autonomia di giudizio (Making judgements):

Lo studente sarà incentivato ad approfondire autonomamente i temi trattati, redigendo relazioni dettagliate sulle tecniche utilizzate e sulle procedure di analisi dei dati geofisici. Attraverso il coinvolgimento in casi studio pratici, verrà incoraggiato a sviluppare un approccio indipendente nella selezione e valutazione delle metodologie geofisiche più appropriate al contesto urbano. Inoltre, il confronto critico con i colleghi e il docente sarà fortemente promosso, permettendo allo studente di riflettere sul proprio percorso di apprendimento e monitorare i propri progressi in modo continuo.


D. Abilità comunicative (Communication skills):

La partecipazione attiva alle lezioni, la consultazione del materiale di studio indicato e la redazione di relazioni tecnico-scientifiche, aiuteranno lo studente a sviluppare la capacità di comunicare e argomentare con chiarezza e precisione, sia in forma scritta che orale, circa le metodologie utilizzate, le procedure di analisi e i risultati delle analisi geofisiche. Lo studente sarà in grado di utilizzare un linguaggio tecnico-scientifico rigoroso, appropriato al contesto della geofisica applicata. 


E. Capacità di apprendere (Learning skills):

Attraverso esercitazioni pratiche, la redazione di relazioni tecnico-scientifiche e l'applicazione di metodologie di indagine geofisica, lo studente sarà guidato a migliorare il proprio metodo di studio. Sarà in grado di affrontare autonomamente nuove tematiche legate alla geofisica delle aree urbane, riconoscendo i prerequisiti necessari per comprendere nuovi strumenti e tecniche di analisi geofisica applicata.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

21 ore (3CFU) di lezioni frontali)

36 ore (3CFU) di attività terreno e laboratorio

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

È possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, prof. Giorgio De Guidi.


Prerequisiti richiesti

Conoscenze di Fisica 1° e 2° ; corso. Fisica terrestre

Frequenza lezioni

obbilgatoria

Contenuti del corso

Rischio sismico e Pericolosità sismica, Vulnerabilità degli edifici, Esposizione, Vulnerabilità dei sistemi. • Valutazione Pericolosità sismica: approccio deterministico, approccio probabilistico. • Stima probabilistica della pericolosità (determinismo storico, probabilismo storico, probabilismo sismotettonico, probabilismo non-poissoniano, previsione sismica). • Statistica e Processi stocastici applicati alla valutazione della pericolosità sismica. Criteri di valutazione del Terremoto di Progetto. • Microzonazione sismica, scenari di pericolosità, geologia locale e valutazione condizioni del terreno. • Comportamento non lineare e dissipativo dei terreni, Risposta sismica ideale e reale di un terreno. • Effetti dovuti a eterogeneità, presenza di irregolarità geometriche e topografiche, presenza di strutture tettoniche e cavità. • Valutazione risposta locale: Metodi analitici e Metodi semplificati. • Metodo di Medvedev, Fattore di Amplificazione Dinamica D.A.F., Microtremori, Tecnica di Nakamura, Rapporti spettrali (HSSR, HVSR) mediante acquisizione di misure vibrazionali finalizzati al monitoraggio di edifici di rilevante interesse storico-artistico-monumentale all'interno di p0rogetti PNRR. Modellazioni. Esempi di macro e micro zonazione sismica. • Esercitazione su tecniche di campionatura ed elaborazione segnali sismici. • Esercitazione su uso programmi EERA, DEEPSOIL per modellazione risposta locale. • Differenze tra Geofisica di campagna e Geofisica delle aree urbane e problematiche relative. Metodologie geofisiche utilizzabili in aree urbane per la caratterizzazione delle proprietà dei terreni presenti. Metodologie geofisiche tradizionali e innovative. Tecniche invasive e non-invasive. • Richiami delle proprietà meccaniche ed elettromagnetiche dei terreni. • Campi di applicabilità, limiti e potenzialità delle principali metodologie geofisiche utilizzabili in aree urbane. • Metodi sismici: Cross-hole test, Down-hole test, Cono sismico, Suspension logging test, Sismica a Riflessione e Rifrazione, metodologie, MASW, H/V, Tomografia sismica, Refraction Microtremor analysis. • Esercitazione su prospezioni MASW e Refraction Microtremor.

Testi di riferimento

1.     Modellazione del sottosuolo con la geofisica applicata alle onde di superficie – Faustino Cetraro – editore EPC;

2.     Manuale pratico di risposta sismica locale – Luca Nori e Paolo Di Marcantonio – editore EPC;

3.     Manuale di Geofisica di Campagna – Carmelo Gaudiosi – editore Stampe a contatto-

4. Geofisica applicata. Con particolare riferimento alle prospezioni sismiche, elettriche, elettromagnetiche e geotermiche. M. Corrao e G. Coco, 2021 - Flaccovio Dario editore


AutoreTitoloEditoreAnnoISBN
Faustino Cetraro Modellazione del sottosuolo con la geofisica applicata alle onde di superficie EPC2014
Luca Nori e Paolo Di Marcantonio Manuale pratico di risposta sismica locale EPC2014
M. Corrao e G. CocoGeofisica applicata. Con particolare riferimento alle prospezioni sismiche, elettriche, elettromagnetiche e geotermicheFlaccovio Dario editore2021
Carmelo Gaudiosi Manuale di Geofisica di CampagnaStampeacontatto-20148890970308

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduzione al corso ed importanza della Geofisica delle aree urbane
2prospezioni HVSR ed HSSR;Geofisica applicata. Con particolare riferimento alle prospezioni sismiche, elettriche, elettromagnetiche e geotermiche. M. Corrao e G. Coco, 2021 - Flaccovio Dario editore
3Indagini MaswManuale di Geofisica di Campagna – Carmelo Gaudiosi – editore Stampe a contatto
4Indagini ReMiModellazione del sottosuolo con la geofisica applicata alle onde di superficie – Faustino Cetraro – editore EPC;
5Pericolosità e rischio sismico Manuale pratico di risposta sismica locale – Luca Nori e Paolo Di Marcantonio – editore EPC;
6Risposta sismica locale1.     Manuale pratico di risposta sismica locale – Luca Nori e Paolo Di Marcantonio – editore EPC;

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

prova orale

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

  1. Calcolo risposta sismica locale; 
  2. Indagine HVSR ed HSSR
  3. Tecnica di Nakamura
  4. Metodologia ReMi
  5. Metodologia MASW
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