Musella, Christian
(2021)
Digital workflows for the management of existing
structures in the pre- and post-earthquake phases: BIM,
CDE, drones, laser-scanning and AI.
[Tesi di dottorato]
| Tipologia del documento: |
Tesi di dottorato
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| Lingua: |
English |
| Titolo: |
Digital workflows for the management of existing
structures in the pre- and post-earthquake phases: BIM,
CDE, drones, laser-scanning and AI |
| Autori: |
| Autore | Email |
|---|
| Musella, Christian | christian.musella@unina.it |
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| Data: |
15 Luglio 2021 |
| Numero di pagine: |
282 |
| Istituzione: |
Università degli Studi di Napoli Federico II |
| Dipartimento: |
Strutture per l'Ingegneria e l'Architettura |
| Dottorato: |
Ingegneria strutturale, geotecnica e rischio sismico |
| Ciclo di dottorato: |
33 |
| Coordinatore del Corso di dottorato: |
| nome | email |
|---|
| Luciano, Rosati | rosati@unina.it |
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| Tutor: |
| nome | email |
|---|
| Asprone, Domenico | [non definito] | | Rossi-Schwarzenbeck, Monica | [non definito] | | Cianciulli, Antonio | [non definito] |
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| Data: |
15 Luglio 2021 |
| Numero di pagine: |
282 |
| Parole chiave: |
BIM, technologies, digitalization, seismic damage |
| Settori scientifico-disciplinari del MIUR: |
Area 08 - Ingegneria civile e Architettura > ICAR/09 - Tecnica delle costruzioni |
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| Depositato il: |
23 Lug 2021 05:47 |
| Ultima modifica: |
07 Giu 2023 11:19 |
| URI: |
http://www.fedoa.unina.it/id/eprint/13582 |
Abstract
La metodologia BIM, sviluppata in America negli anni '70, ha rivoluzionato l'industria delle costruzioni introducendo i principi di innovazione e digitalizzazione per la gestione dei progetti, in un settore settore produttivo troppo legato a logiche tradizionali. I numerosi processi digitali che sono stati sviluppati da allora hanno riguardato in gran parte la progettazione di nuovi edifici, e sono principalmente legati alla disciplina del construction management. Alcune prime sperimentazioni condotte nel tempo hanno mostrato come l'estensione di questa metodologia agli edifici esistenti comporti molte difficoltà.
In questo panorama, il lavoro di tesi si concentra sulla gestione delle strutture nella fase pre e post-sisma con l'obiettivo di sviluppare processi digitali basati sull'uso di tecnologie innovative applicate sia agli edifici ordinari che a quelli storici.
Il primo workflow sviluppato, relativo alla fase pre-sisma, è stato denominato scan-to-FEM, ed è finalizzato a particolarizzare il classico processo scan-to-BIM nel campo dell'ingegneria strutturale, analizzando così tutti i passaggi dal rilievo dell'edificio con le tecniche digitali di fotogrammetria e laser-scanning fino all'analisi strutturale e alla valutazione della sicurezza nei confronti delle azioni sismiche.
I processi di gestione delle strutture post-sisma sono invece incentrati sulla stima della sicurezza della struttura e sulla definizione delle strategie di intervento, e si basano sull'analisi delle caratteristiche intrinseche della struttura e dei danni indotti dagli eventi sismici. L'intero processo di valutazione del livello operativo di un edificio è stato quindi rivisto alla luce delle moderne tecnologie digitali. Nel dettaglio, sono state sviluppate Reti Neurali Convoluzionali (CNN) per la crack detection, e l'estrazione delle informazioni numeriche associate alle lesioni, gestite poi grazie ai modelli BIM. I quadri fessurativi sono stati digitalizzati grazie allìintroduzione un nuovo oggetto BIM "lesione" (attualmente non codificato nello standard IFC), al quale è stato aggiunto un set di parametri in parte valutati con le CNN ed in parte qualitativi.
Durante lo sviluppo di questi processi, sono stati sviluppati nuovi strumenti adhoc per la gestione degli edifici esistenti. In particolare, sono state definite specifiche per lo sviluppo di schede tecniche digitali dei danni, e per la creazione del nuovo oggetto BIM "lesione".
I processi di gestione degli edifici danneggiati, grazie agli sviluppi tecnologici realizzati, sono stati applicati per la digitalizzazione dell'edificio storico della chiesa di San Pietro in Vinculis danneggiato a seguito di eventi sismici, grazie ai quali sono stati sperimentati i massimi benefici in termini di riduzione di tempo e risparmio di risorse.
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