La ricerca svolta dai dottorandi è strettamente affine a quella svolta nel Dipartimento ed è testimoniata dalla ricca produzione scientifica, pubblicata su riviste scientifiche contenute nelle banche dati internazionali “Scopus” e “Wos”, negli Atti di congressi italiani e internazionali e in capitoli di libri.
Per lo sviluppo del lavoro di tesi i dottorandi, anche grazie ai contatti dei membri del Collegio, i dottorandi hanno avuto la possibilità di svolgere il loro soggiorno presso numerose e prestigiose università estere.
DI SEGUITO SI RIPORTANO LE RELAZIONI ANNUALI DETTAGLIATE DEI DOTTORANDI DEL 37mo, 36mo e 35mo ciclo
Tutti i Dottorandi del 37° ciclo hanno presentato una relazione sulle attività formative e di ricerca per l'ammissione all’anno successivo. Si riportano i temi di ricerca e la produzione scientifica per ciascun dottorando:
- Batocchioni Lorenzo: During this first year of my Ph.D., I worked hard to involve myself in the world of geotechnical research, by setting my mind on the right perspectives. Thus, I held colloquia with distinguished and experienced professors, I attended 2 Ph.D. Schools and I participated in 3 conferences. I started working on my research project, by studying the literature and by trying to organize my doctoral project. By attending weekly conversations with Prof. Miliziano, I managed to deeply understand some geotechnics topics, and then I studied the state of the art about tunneling. In particular, I have decided to focus on the utilization of deformable elements in the preliminary lining of deep tunnels in difficult conditions. The research project will be developed by employing the mass of data obtained by the monitoring system during the twine tunnel construction of the “Terzo Valico del Giovi”, currently under excavation. With this aim, Prof. Kovari, retired Professor of the ETH Zurich, without doubt, one of the most experienced engineers in the field of design and tunnel construction in squeezing ground, is already involved. During this first year, I have improved my knowledge on the topic; I have studied the main scientific literature and the FDM codes FLAC 2D and 3D. I’m working together Valeria Gonzalez, a thesis student of Prof. Miliziano, and I have had the opportunity of solving some doubts about numerical modeling with engineer Vincenzo De Gori, a former prof Miliziano’s student, who is an expert on numerical methods and deeply knowledgeable of this two software. Furthermore, I collaborated with engineer Ph.D. Andrea Marchioni and Prof. Miliziano by developing some aspects of Marchioni’s doctoral thesis. In this first year, I collaborated with Miliziano in his course “Fondamenti di Geotecnica” for teaching activities. I had the opportunity to broaden the horizons of my research activity by becoming a Ph.D. Student in the Scuola Superiore di Studi Avanzati of Sapienza.
N° of courses/seminars attended 13
N° of supplementary teaching activity 1
- Dasar Saaranya Kumar: First few months, a literature review has been carried out regarding the topic of Structural Optimization, reviewing optimization methods and algorithms for solving structural engineering problems. Simultaneously, a preliminary index of the thesis and summary of the state of the art has been written. I also worked on a paper titled Computational Approach for Form-finding Optimal Design that is under review. Following this extensive study, I attended courses provided by DISG, Sapienza University of Rome and other external courses which are related to my topic of research. I was developing digital skills such as programming in python, C# and plug-in development in the .NET framework and, attended relevant courses to develop and improve my framework. I participated in the workshop (Online) that is related to discipline-specific design and modelling in the field of advanced automation in the AEC industry organized by the University of Stuttgart. To test my hypothesis, I performed FE analysis and applied multi-objective optimization on a roof structure of a case study in the Rhino/Grasshopper framework, but it failed. Currently, I am testing existing open-source python codes in the literature to integrate into the design process. I have already started writing the first chapters of my thesis, tentatively titled “Optimization and Multi-Criteria Decision-Making Method in Building Design Process”
Number of courses/seminars attended 12 courses/07 seminars
Number of publications in journal papers 1
- De Angelis Michela: Il principale obiettivo dell’anno è stato consolidare tutti quegli aspetti che durante la formazione universitaria erano stati trattati superficialmente; quindi, oltre ad uno studio della letteratura, mi sono concentrata sui corsi proposti dal dottorato e dai dipartimenti di altre Università oltre a due corsi della facoltà di Ingegneria: “Dinamica delle strutture” e “Dinamica delle strutture e progettazione antisismica” dei prof. M. De Angelis e S. Pampanin. Con il supporto del prof. De Angelis ho studiato il comportamento dinamico di un rocking wall partendo dalle equazioni del moto di un oscillatore semplice SDOF; mentre con il prof. Pampanin ho svolto un’esercitazione che prevedeva lo studio della vulnerabilità sismica di un edificio esistente valutando, con l’applicazione della procedura SLAMA, la gerarchia dei vari elementi strutturali così da ottenere la curva di capacità della struttura. Lo scorso febbraio, ho seguito da remoto il corso, dedicato ai dottorandi, di “Applied Statistics and Probability Analysis”, tenuto dalla prof.ssa F. Jalayer presso l’Università di Napoli, nel quale sono stati introdotti tutti i concetti legati alla probabilità dando particolare enfasi ad esempi di ingegneria strutturale e rischio sismico con un focus finale sulle nuove metodologie di studio probabilistico e analisi di numero consistente di dati come la cloud analysis o la IDA. A luglio ho partecipato alla 2nd Eurasian Conference on Opensees: Conferenza e Summer School, presso il Politecnico di Torino; questa mi ha introdotto allo studio approfondito di questo programma e permesso di rapportarmi con colleghi internazionali. Infine, con il supporto del prof. F. Mollaioli e della dott.ssa G. Angelucci ho proseguito il lavoro di tesi finalizzandolo sia alla pubblicazione di un articolo: “Mitigation of seismic risk on high-rise buildings using rocking cores” - nella conferenza ICSA 2022 tenutasi ad Aalborg a luglio - sia ad analisi più approfondite impostando un modello su STKO.
Number of courses/seminars attended: 14
Number of publications in conference proceedings: 1
- Lombardi Giuseppe: Nel mio primo anno di dottorato in ingegneria strutturale e geotecnica presso l’Università di Roma “La Sapienza” il campo di ricerca in cui è stata focalizzata l’attenzione è quello dello studio del comportamento di sistemi geotecnici, nella fattispecie fondazioni superficiali e gallerie profonde. Il fine ultimo del lavoro è quello di analizzare il comportamento sismico di tali tipi di opere e mettere a punto metodi semplificati per la progettazione di queste. Il contesto all’interno del quale ci si sta muovendo è quello del macroelemento, ossia un legame forza-spostamento non lineare generalizzato che permette di simulare la risposta del terreno nell’analisi del comportamento di un sistema geotecnico riducendo notevolmente i gradi di libertà e, dunque, i costi computazionali. Fino ad ora ci si è concentrati sulla corretta modellazione delle fasi costruttive. Si è prima proceduto alla realizzazione di modelli costituiti da una mesh parametrica, realizzata attraverso il programma Matlab, dopodiché le analisi numeriche sono state eseguite mediante il programma agli elementi finiti Opensees. Nel modello di galleria si è prima verificata la corretta valutazione dello stato litostatico, dopodiché sono state simulata la fase di scavo e costruzione del rivestimento e infine è stata eseguita un analisi modale prima e dopo le fasi costruttive al fine di valutare la variazione dei modi di vibrare del sistema. Nel modello di fondazione, dopo aver osservato la corretta definizione dello stato litostatico, è stata eseguita la fase di costruzione dell’opera per poi eseguire delle analisi statiche non lineari al fine di definire una superficie di resistenza ultima nel piano forza verticale-forza orizzontale. In contemporanea a tale attività di ricerca è stata svolta attività di supporto per l’esame di Meccanica delle Terre (Laurea triennale in ingegneria civile), ho preso parte a 4 convegni/conferenze e 2 scuole di dottorato. Inoltre ho seguito un totale di 9 corsi e 4 seminari.
- Perna Giuseppe: Durante il primo anno di dottorato, l’attività di ricerca si è focalizzata sullo studio di sistemi vibro-impattanti, ad un solo grado di libertà, eccitati alla base. Questi sistemi sono composti da una massa, un isolatore, chiamato damper, due paracolpi deformabili e dissipativi, chiamati bumpers, che sono disposti simmetricamente rispetto alla massa ad una certa distanza, chiamata gap. Gli studi condotti si basano su una metodologia di progettazione ottimale che definisce i parametri che governano l’impatto nei sistemi vibro-impattanti sottoposti ad eccitazione armonica. Essa è stata teorizzata dalla Dottoressa Giulia Stefani e dai Professori Maurizio De Angelis e Ugo Andreaus. L’ottimalità, così ottenuta, permette la riduzione sia dell’accelerazione che deglispostamenti della massa rispetto alla condizione di assenza di impatto. Sulla base del modello così definito, sono state sviluppate delle analisi sia con azione armonica che con azione sismiche. I risultai relativi a questi studi hanno permesso di partecipare ad un convegno nazionale (AIMETA) e ad un convegno internazionale (ASSISi), nei quali ho presentato due lavori come coautore insieme al Professore Maurizio De Angelis, nonché mio supervisore, e al Professore Ugo Andreaus. Le attività svolte in questo primo anno accademico mi hanno permesso di apprendere il funzionamento sia di sistemi di acquisizione dati e di sensoristica, che di attuatori dinamici, quali tavole vibranti. Oltre a svolgere attività di ricerca ho frequentato alcuni corsi erogati dalla mia scuola di dottorato ed altri offerti della facoltà di Ingegneria Civile e Industriale. Sono inoltre risultato vincitore di una borsa di tutoraggio che mi ha permesso di fornire assistenza didattica agli studenti del corso di Tecnica delle Costruzioni, tenuto dal Professore Salvatore Perno al quarto anno di Ingegneria Edile-Architettura.
Numero di corsi/seminari frequentati 10
Numero di pubblicazioni in atti di conferenze 2
Numero di presentazioni in conferenze 2
Numero di attività didattiche integrative 1
- Spaggiari Chiara: The aim of my research activity is the study of soil-structure interaction problems during tunnelling in urban areas. The first year of the PhD in Structural and Geotechnical Engineering was mainly devoted to the analysis of the present literature related to the research topic, i.e. settlements and damage induced by tunnel construction on existing structures above the ground. In fact, the current engineering approach for the evaluation of tunnelling-induced damages on buildings consists in the application of green-field displacements, calculated by semi-empirical solutions, to the structure. Other more advanced investigations are possible with the aid of numerical modelling, that allows the interaction between tunnel and buildings to be more properly accounted for. Furthermore, the research activity dealt with the 3D numerical simulation of the undercrossing of the Fortezza da Basso by twin-tunnels during the construction of the bypass high-speed line in the city of Florence. At the same time, I have continued the collaboration with the Brenner Base Tunnel company BBT-SE and the University of Bologna started during my Master’s thesis. The activity focused on the further development of the research project “Smart Flowing”, i.e. a new geothermal collector able to exploit the drainage water heat. I also contributed to the preparation of three related scientific publications. I carried out 20 hours of supplementary teaching activity of exercises in the Master’s course of “Tunnelling and Excavation Engineering”, and I followed two courses of Master’s degree in Structural and Geotechnical Engineering (“Foundations and Earth Retaining Structures” and “Seismic Geotechnics”). I also attended 10 courses organised by the PhD program in Structural and Geotechnical Engineering and other seminars. I participated in the “Incontro Annuale dei Giovani Ingegneri Geotecnici – IAGIG 2022” by submitting a contribution, which I also presented during the attended conference. Furthermore, I attended the “XXVII Convegno Nazionale di Geotecnica”. Finally, I took part to the “International Summer School on Historic Masonry Structures – V Edition” and passed the “C1 Advanced” Cambridge exam.
Number of courses/seminars attended 26 (12 of which organised by the PhD)
Number of publications in journal papers 1
Number of publications in conference proceedings 2
Number of presentations in attended conferences 1
Number of supplementary teaching activity 1 course (20 hours)
- Rezaei Abdolmajid: This report provides an overview of the activities carried out for the first year of the PhD program started on the November 1st, 2021, until October 31st, 2022, under the supervision of Prof. Trovalusci in the Department of Structural and Geotechnical Engineering at Sapienza University of Rome. During this period, research activities were done in the framework of PhD thesis, tentatively titled “Multi-scale Modeling of 3D-Printed, Sustainable Biocomposites Using Non-classical continua for Biomedical Application”. The research mainly aims to study the mechanical characterization of innovative polymer/composite materials specially designed and selected for the biomedical application of GBR (Guided Bone Regeneration) mesh in dentistry. In the first phase of this research, we seek the mathematical modelling of composite materials considered in the study. In this regard, customizable physics for Micropolar Model using PDE Weak Form environment in COMSOL Multiphysics software for developing non-classical mechanical models were implemented. The models are developed for both 2D and 3D problems. In these models, various complex geometries, boundary conditions, and loadings can be applied through a graphical interface. The models were validated with benchmarks available from the literature. Educational activities include participating in courses planned by the department, extra-curricular courses and also self-study courses found beneficiary for improving the basic knowledge and required skills to fulfil the aim of the thesis research topic. Other activities are participating in the CIVIS summer school of Medical Ultrasound (Greece, May 2022) and attending the Nano Innovation conference (Rome, September 2022).
Courses/Seminars attended 10
- Abidi Imene: During the first year of my Ph.D. studies, I performed several activities in blended and presential modes, including courses and seminars planned by the Ph.D. program of the department of structural and geotechnical engineering at the University of Sapienza, and other events such as the annual event of PON under the theme “University-Business collaboration in a time of recovery and resilience”, i also participated virtually in the global summit in advances in Earth Science and Climate Change 2022, Moreover, I attended a workshop about the Additive manufacturing of Earth shell structures, in addition to participating in a summer school in Civil Engineering planned by the Algerian American Foundation. On the other hand, I have carried out a literature review in relation to the Ph.D. subject, particularly, mechanical modeling and structural optimization of earthen structures, and started developing the tentative index of the thesis and the state of the art, in addition, I started to study two relevant software for my thesis which are the parametrical software “Grasshopper plug-in Rhino 7” and the simulation software “Abaqus “.
Number of courses/seminars attended 19; Number of presentations in attended conferences 1
- Al-Jamaei Ahmed Ahmed Hussein Saleh: In the first year of the doctoral program in the DISG Department, many activities were carried out, including academic and research activities. Academic activities include attending courses, online webinars, and academic meetings. Research activities include a bibliography review and performing several preliminary laboratory tests. In this first year, I have tried to find alternative materials that can be used for underground injections and soil improvement in general, paying particular attention to green and circular processes. Due to the fact that we have entered the 21st century, the age of sustainable development, the cement industry faces two main difficulties: the increasing demand for cement and the search for sustainable cement resources. Hence, new emerging and promising soil stabilization technique that has recently gained interest by many researchers and geo-engineers is called bio-cementation. As an initial attempt, I tried to investigate the bio-cementation process using Enzyme Induced Calcium Carbonate Precipitation (EICP) in geotechnical filled. The enzyme is extracted from an agriculture source (soybeans) while Calcium Chloride is used from commercial source. The oedometer test was performed of several samples and the primary results show an improvement in the performance of the soil.
Number of courses/seminars attended 15
Number of supplementary teaching activity 1
- Catarci Stefano: Attività di programmazione con codici di calcolo numerico: Realizzazione di un modello di Tensairity agli elementi finiti con il programma Abaqus che preveda nonlinearità di tipo geometrico e l’interazione di elementi che presentano differenti caratteristiche dimensionali. Realizzazione di un codice in Python per la realizzazione di analisi parametriche utilizzando il solutore ABAQUS; il codice è stato specializzato per la gestione interattiva della geometria strutturale e per il post-processing delle soluzioni Aggiornamenti del codice di calcolo al fine di adattarlo non solo alle modifiche del modello CAD, ma anche alla struttura sperimentale, che al momento è in fase di realizzazione. Esecuzione di analisi statiche parametriche (rispetto le forze agenti) riportando come risultati gli sforzi e le deformazioni oltre alle frequenze proprie globali di vibrazione della struttura. Attività di laboratorio: Partecipazione alla sperimentazione dinamica per l’acquisizione delle curve di risposta in frequenza di travi in acciaio con danni localizzati. Partecipazione alle attività sperimentali per la determinazione della propagazione di un’onda meccanica in una piastra di alluminio attuata attraverso piezoelettrici. Partecipazione all’attività sperimentale per la caratterizzazione del comportamento di uno smorzatore a massa accordata di tipo isteretico al variare delle caratteristiche meccaniche (acquisizione delle curve di risposta in frequenza). Partecipazione all’assemblaggio e alla caratterizzazione sperimentale di un modello in scala di edificio civile in acciaio costituito da 5 piani. Alte attività: Tutoraggio per il corso di meccanica dei solidi e delle strutture.
Numero di corsi/seminari seguiti 9
Numero di pubblicazioni nei convegni 1
Numero di pubblicazioni nelle conferenze 2
- Ciminelli Franco: Il lavoro di ricerca portato avanti durante il primo anno di Dottorato si pone l’obiettivo di affrontare il tema della gestione del rischio di ponti e viadotti esistenti attraverso l’utilizzo di algoritmi di Intelligenza Artificiale (AI). I punti di forza sono la velocità computazionale e la possibilità di gestire automaticamente grandi quantità di dati. Di conseguenza ho iniziato la formazione su materie strettamente correlate all’argomento come il Machine Learning, il Deep Learning, il Transfer Learning e il Data Mining. Gli algoritmi di AI verranno utilizzati sia per prevedere, attraverso parametri opportunamente valutati per addestrare la rete neurale, la Classe di Attenzione così come definita dalle nuove Linee Guida per la gestione del rischio di ponti esistenti (LG2020); sia per la diagnostica degli elementi strutturali tramite immagini per riconoscere la presenza e la natura dei potenziali danni nelle opere. Per “allenare” la rete è necessario farle processare un’enorme quantità di dati, questi, sono stati raccolti durante l’esperienza effettuata con il progetto FABRE-ANAS, con il quale ho avuto la possibilità di applicare le LG2020 su un campione di 35 viadotti. In questo contesto, è stato individuato un parametro fondamentale per l’addestramento della rete, ovvero il Livello di Difettosità dell’Opera. La valutazione di tale parametro è molto onerosa, quindi, per il calcolo ho implementato in Python un algoritmo basato sulle istruzioni operative di ANSFISA. In aggiunta, ho partecipato in maniera congiunta alla presentazione del progetto di ricerca dal titolo: “Monitoring and Modeling of Corrosion-induced Deterioration in Heritage Reinforced Concrete Structures and Infrastructures”. In parallelo all’attività di ricerca, ho ampliato la mia formazione attraverso la partecipazione ai corsi erogati dal DISG, oltre alla partecipazione come ascoltatore a seminari, conferenze e convegni. Inoltre, ho totalizzato 40 ore di supporto all’attività didattica.
Numero di corsi/convegni/seminari frequentati 6+1+8
Numero di attività didattiche supplementari 2
- Formichetti Giada: Il primo anno di dottorato è stato finalizzato principalmente alla formazione, mediante la partecipazione a corsi e seminari, e allo studio inerente all’argomento di ricerca “Nuova generazione di edifici multipiano in legno lamellare per un miglioramento della resilienza e sostenibilità della comunità”. In particolare, si sono seguiti i corsi offerti dal Dipartimento nell’ambito del Dottorato, nonché corsi, seminari e conferenze organizzati da altri Atenei e Istituzioni su argomenti rilevanti e attuali riguardanti l’ingegneria sismica, la sostenibilità e le costruzioni in legno. Si è svolta inoltre attività di supporto alla didattica nei corsi di laurea magistrale in Ingegneria Civile e Ingegneria Edile-Architettura. Riguardo l’argomento di ricerca, si è svolto continuativamente uno studio di letteratura sui temi di sostenibilità nelle costruzioni, Life-Cycle Analysis, economia circolare, con particolare attenzione alle strutture in legno. Parallelamente alsistema strutturale a basso danneggiamento in legno lamellare Pres-Lam, si è approfondito il comportamento del sistema costruttivo a pannelli XLam, evidenziandone le diverse prestazioni sismiche, ambientali e di flessibilità d’uso. Al fine di conseguire un approccio olistico multi-prestazionale che integri sicurezza sismica, sostenibilità ed efficienza energetica, si è poi esplorata l’influenza delle prestazioni sismiche delle strutture sull’impatto ambientale attraverso le procedure integrate proposte dalla letteratura esistente. Si è quindi implementato un modello parametrico in Grasshopper di un edificio in Pres-Lam per valutare l’influenza di diversi parametri, strutturali e non, sulla performance sismica, ambientale ed energetica e correlare tra di loro le diverse analisi. Questo argomento è stato inoltre proposto nel progetto congiunto per la partecipazione al bando di mobilità per dottorandi, con l’obiettivo di sviluppare in parte la ricerca presso l’Università di Canterbury (Christchurch, NZ).
Numero di corsi/seminari frequentati 17
Numero di attività didattica integrativa 4
- Janga Vinay Yadav: A 3D CAD model of a 5-storey structure constituted by four different types of steel profiles (L, C, T and solid rectangular) was implemented in OpenSees towards the main PhD goal to design and validate a fully integrated SHM system which can monitor the structure subject to a passive control architecture made of tuned mass damper. The Structure has 3 bays (0.45m width) in X-direction, 2-bays (0.45m width) in Y-direction, and a height of 0.3m in Z-direction. The assembly of the structure is modular and subdivided into 3 modules of 45cm,30cm and 15cm to allow the addition of floors for sensitivity analyses. The 2D frame was modelled with beam-like linear elastic elements. The 2D frame was modelled in OpenSees with 2 bays with 0.45m width in X-direction and 5 floors with 0.3m height in Y-direction. Two types of T-and L-shaped profiles were chosen for the columns, whereas for the beams a rectangular filled cross section was used. Ground motion analysis was performed on the frame with and without the linearly elastic and viscous tuned mass dampers. A nonlinear hysteretic TMD based on the Bouc-Wen model was modified to account for pinching effects. This was accomplished by modifying the stiffness at the origin. This new material library was added in OpenSees, and the material model was validated using Python. A 3D frame with a nonlinear TMD placed on the top floor was modelled in OpenSees and time history analysis was performed. Significant reduction in peak displacement, peak acceleration, and inter-storey drift were observed in the presence of the nonlinear TMD. Structural Identification was carried out by performing free vibration test experiments to calculate the natural frequencies and damping ratio of the structure and compared the results with numerical model results.
Number of Courses/seminars attended 10
Number of publications in conference proceedings 1
- Mileto Andrea: Durante il primo anno di dottorato le attività di ricerca sono state affiancate da ulteriori attività di didattica e terza missione. Nell’ambito della ricerca, in collaborazione con il Dr. Lofrano e l’Ing. Paduano, è stato portato avanti un lavoro focalizzato sulle nuove tecnologie di rilievo speditivo delle strutture esistenti e sulla loro interoperabilità con software agli elementi finiti. Le evidenze riscontrate sono state da me presentate al congresso AIMETA 2022, le cui memorie sono attualmente in fase di pubblicazione. Su questa base si sta procedendo alla scrittura di un articolo dal nome “Automatic construction of structural meshes starting from photographic and laser surveys” da pubblicare su rivista. Parallelamente sono impegnato nella scrittura congiunta di un perspective paper dal nome "AI Image Analysis Perspective in Building Engineering" e ho partecipato al bando sapienza Progetti di Ricerca (Piccoli, Medi) con un progetto congiunto dal nome “DIgital twins and MOdel updating of Structural Elements and Systems exhibiting eminently nonlinear dynamic behavior (DI-MOSES)”. Ho anche svolto attività di tutoraggio e di supporto alla didattica integrativa in lingua inglese per il corso "Structural Mechanics", tenuto dal prof. Arena, e in lingua italiana per il corso “Progettazione strutturale per il design” a cura del Dr. Lofrano. Inoltre, ho svolto attività di terza missione per conto del consorzio FABRE. Sono state revisionate due procedure interne di assessment, alternative alle linee guida, per la priorizzazione degli interventi su alcuni viadotti delle tratte A21, A33, A32. È infine stata prodotta un’attività istruttoria sull’applicazione della stessa per tutti i viadotti in esame. Ho anche potuto partecipare come osservatore a una serie di esperimenti di laboratorio, commissionati da ANAS, con lo scopo di convalidare un nuovo metodo di indagine per ponti in C.A.P. Durante l’anno ho inoltre preso parte ai corsi erogati dal DISG nell’ambito del dottorato.
Courses/seminars attended 10
Publications in conference proceedings 1
Presentations in attended conferences 1
Supplementary teaching activity 2
- Palmiotta Annarita: Nell’anno A.A 2021/2022 ho proceduto con l’avvio delle ricerche e lo studio delle opere presenti in letteratura riguardo i sistemi integrati per la riduzione del rischio sismico e l’efficientamento energetico degli edifici nonché allo studio dei metodi di progettazione e analisi delle strutture in acciaio. Sono stata integrata nel progetto di ricerca M.I.R.A.A.L (Modulo infrastrutturale per la Rapida Realizzazione di Alloggi e Ambienti di Lavoro), concluso nella sua prima fase, in collaborazione con CIMOLAI e di cui il responsabile scientifico è il Prof. R. Gigliotti, in modo da avviare un rapporto di conoscenza con l’azienda a cui seguirà l’aspetto collaborativo. Il progetto riguarda la progettazione di un sistema integrato per l'implementazione di un modulo infrastrutturale in acciaio innovativo ad alte prestazioni. Nella preparazione della Fase 2 mi sto occupando delle analisi numeriche agli elementi finiti, utilizzando Midas Gen, a cui seguiranno sperimentazioni in laboratorio al fine di validare lo studio di fattibilità sulle unità strutturali modulari individuate nella Fase 1. Di questa fase preliminare ho prodotto e presentato una memoria al Convegno XIX ANIDIS & ASSISi XVII tenutosi a Torino dall’11 al 15 Settembre 2022. Per alimentare le mie conoscenze, ho seguito le lezioni tenute dal Prof. R. Gigliotti di Complementi di Tecnica delle Costruzioni e Analisi e Riduzione del Rischio Sismico al termine del quale, per approfondire le tematiche di gestione e riduzione del rischio sismico ho preso parte alla seconda fase del progetto GENIOSISM (Gestione del rischio sismico del patrimonio immobiliare della Difesa). In particolare, mi è stato affidato un caso studio di cui ne ho implementato il modello di calcolo, utilizzando il software 3Muri, e ho effettuato l’analisi di vulnerabilità e valutazione di rischio. A corredo di ciò sto usufruendo dei corsi e seminari offerti dal Dottorato riassunti nella tabella che segue.
Numero di corsi/seminari frequentati 17
Numero di pubblicazioni in atti di conferenze 1
Numero di presentazioni in conferenze a cui si è partecipato 1
- Tatangelo Matteo: Il primo anno di attività di dottorato è stato quasi totalmente dedicato all’attività di ricerca che si inquadra nell’ambito del rischio sismico. La formazione scientifica di base sul tema è stata consolidata ed ampliata con concetti di calcolo delle probabilità. Nell’arco dell’anno, sono stati implementati dei modelli con linguaggio MATLAB per la valutazione del rischio sismico su scala macrosismica. Questo studio ha permesso di costruire delle curve di fragilità tipologiche, derivandole da informazioni sui danni osservati sulle costruzioni in seguito agli eventi sismici del passato, mediante l’utilizzo di criteri di verosimiglianza, e di valutare diversi aspetti sulla valutazione del rischio sismico al variare del sito sismico di riferimento, considerando diverse metodologie di calcolo. In parallelo, in collaborazione con l’Università della Basilicata, ho partecipato alla valutazione della sicurezza sismica degli sbarramenti e delle opere accessorie degli invasi di San Giuliano e Gannano, fornendo un contributo sulla modellazione e verifica degli sbarramenti, mediante l’utilizzo del software Midas FEA, mentre nell’ambito del progetto di ricerca GENIOSISM, subordinato dal Ministero della Difesa, in collaborazione con diverse università partner, ho partecipato ai sopralluoghi dei casi studio selezionati nel progetto, ho svolto un’analisi di vulnerabilità sismica, mediante l’utilizzo del software Midas GEN, su un caso studio in calcestruzzo armato e implementato algoritmi necessari alla definizione di mappe di rischio sismico sul territorio nazionale. Trasversalmente alle attività di studio e ricerca ho preso parte all’attività di supporto alla didattica e tutoraggio per i corsi di “Rischio Sismico delle Strutture” e “Analisi e gestione del rischio sismico delle costruzioni” del prof. Rosario Gigliotti. Ho partecipato al XIX convegno ANIDIS presentando un contributo sulla valutazione del rischio sismico.
Numero di corsi seguiti: 8
Numero di seminari: 7
Pubblicazioni in atti di conferenza: 1
Presentazioni in conferenze: 1
Numero ore di attività didattica: 40
- Vidwans Aditya: During this year I attained various mandatory courses defined by Sapienza university for PhD students. I have attained, “30th Annual International Conference of the Iranian Association of Mechanical Engineers” online which was held on 10th and 11th May 2022 and “Nano Innovation 2022” conference which was held from 19 to 23 September 2022 at Engineering faculty of Sapienza University of Rome. Also, I participated remotely(online) in “2nd International Conference on Computations for Science and Engineering” which was held from 30 August to 2 September 2022. I have attained various seminars during this year 2022. Currently, I am writing a paper on my master’s thesis on steel aluminum foam sandwich panels. Currently, professor is going through the paper and will comment on it. Afterwards, paper will be modified as per the comments of the professor. Also, I am writing a paper on recycling and reuse of urban and industrial waste material with the company Roofy as well as my university professors. For this paper, the 3-point bending test is done on four different specimens which are received from Roofy company. The tests are conducted in the engineering faculty of Sapienza University, Rome. Currently, I am doing finite element analysis on these four specimens. In these attempts are made to find the behavior of these four specimens. The finite element analysis is done with the help of Abaqus. Afterwards, Finite element analysis results will be compared with lab experiments. This will help us validate and cross-check the experimental results. In this first year, I studied various thesis and papers related to green composites and material homogenization.
Number of courses/seminars attended 12
- Farina Ilaria: La presente ricerca è svolta nell’ambito della borsa di Dottorato Industriale, XXXVII Ciclo, finanziata per il 70% dalla Regione Lazio (per l’intervento e il rafforzamento della ricerca per le imprese e la PA) e per il 30% dall’Impresa partner Geores S.r.l. di Frosinone, specializzata nell’esecuzione di prove geotecniche di laboratorio. Il titolo del progetto di ricerca è: “Studio del comportamento ciclico di terreni naturali a medie ed elevate deformazioni mediante apparecchiature di laboratorio: aspetti sperimentali e ricadute sulle misure di mitigazione del rischio sismico”. La borsa di Dottorato ha avuto inizio in data 01/06/2022 e, in questa sede, si riferisce dell’attività svolta nel quadrimestre giugno-settembre 2022. In particolare, durante il periodo summenzionato ha preso avvio una fase di rafforzamento e potenziamento delle conoscenze nel campo della geotecnica sperimentale in laboratorio, del tutto in accordo con i temi attinenti al progetto di ricerca. In particolare, nel bimestre giugno-agosto 2022, stante la indisponibilità per lavori di ammodernamento del laboratorio di Geotecnica della Sapienza Università di Roma, sede di Architettura, è stato effettuato un periodo di formazione presso il laboratorio di Geotecnica dell’Università degli Studi di Napoli “Federico II”, sotto la supervisione dei Proff. Flora e d’Onofrio. L’attività svolta è consistita essenzialmente nell’acquisizione di conoscenze di base riguardanti il funzionamento di due apparecchiature cosiddette “avanzate” che consentono di studiare il comportamento meccanico del terreno soggetto a sollecitazioni variabili nel tempo. Nello specifico si tratta dell’apparecchiatura di taglio semplice ciclico e di quella dinamica di colonna risonante. L’apparecchio di taglio semplice ciclico permette di studiare il comportamento dei terreni a grandi deformazioni, fino a rottura, mentre l’apparecchio di colonna risonante esplora il campo delle basse deformazioni. Dunque, le due tipologie di prova sono complementari e da considerarsi imprescindibili per ottenere un quadro completo a più livelli di deformazione. Un’ulteriore attività svolta ha riguardato la partecipazione, dal 5 al 7 settembre 2022, alla Scuola di Dottorato dal titolo “Il laboratorio Geotecnico: attività sperimentali convenzionali e non” presso l’Università degli Studi della Campania “Luigi Vanvitelli” e l’Università degli Studi di Napoli “Federico II”, organizzata dai professori Lucio Olivares e Anna d’Onofrio, afferenti rispettivamente agli Atenei sopra citati.
- Proietti Giulio: A seguito dell’ammissione, avvenuta il 1°giugno 2022, sono stati analizzati, con l’impresa (Somma International), cofinanziatore della borsa di studio ed il Prof. Nicola Nisticò, gli obiettivi definiti dal bando che prevede studi su: “Concezione, ingegnerizzazione e sperimentazione di dispositivi di protezione sismica finalizzati al miglioramento delle capacità prestazionali di edifici prefabbricati o parzialmente prefabbricati” Confermati gli obiettivi, sono stati frequentati tre corsi e due seminari, riguardanti (Tab 1): l’identificazione strutturale [C1], aspetti relativi alla modellazione di problemi strutturali [C2][S1], progettazione sismica di fondazioni su pali [C3] e la progettazione sismica di strutture in acciaio con collegamenti a basso danneggiamento [S2]. Inoltre, è stato possibile osservare alcune fasi di campagne sperimentali: 1) prove condotte dal dottorando Damiani Marco con la supervisione del prof. Nisticò presso il dipartimento di Ingegneria Strutturale, relative alla caratterizzazione meccanica di elementi realizzati con resina epossidica e materiale composito tipo FRP (Fiber Reinforced Polymer) ; 2) prove sperimentali relative a giunti di ponti ferroviari, eseguite da SOMMA; 3) prova ciclica di pila da ponte in c.a., realizzata presso il laboratorio dell’Università di Zhejiang (Cina), seguita a distanza, con la supervisione dei proff. Giorgio Monti e Nicola Nisticò. Data la specificità del dottorato definito industriale, in collaborazione con il partner di impresa, è stato avviato un percorso finalizzato alla progettazione di dettaglio dei dispositivi previsti dall’attuale quadro normativo italiano che include dispositivi: 1) di vincolo temporaneo, 2) dipendenti dallo spostamento (isteretici), 3) dipendenti dalla velocità (viscosi), 4) di isolamento (isolatori). Sarà previsto inoltre lo studio di dettaglio delle norme UNI EN 1337 [1] e UNI EN 1519 [2] che vertono rispettivamente sugli appoggi strutturale ed i dispositivi antisismici.
Tutti i Dottorandi del 36° ciclo hanno presentato una relazione sulle attività formative e di ricerca per l'ammissione all’anno successivo. Si riportano i temi di ricerca e la produzione scientifica per ciascun dottorando:
- Audisio Lorenzo: Durante il secondo anno di dottorato ho seguito corsi Avanzati e seminari erogati dal Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica, che hanno contribuito alla mia crescita formativa. Durante l’anno accademico 2021/2022 ho svolto un totale di 40 ore di attività didattica integrativa e tutoraggio alle esercitazioni guidate per 3 diversi Corsi di Laurea Magistrale presso la Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale. Ho inoltre collaborato alla pianificazione e allo sviluppo di due progetti di ricerca: Il progetto di ricerca MIRRAAL e il progetto di ricerca GENIOSISM. Nel progetto di ricerca MIRRAAL ho contribuito, attraverso modelli agli elementi finiti ed analisi di tipo non lineari, allo studio del comportamento dinamico delle costruzioni modulari con particolare attenzione alle connessioni e ai sistema di controventamento. Nel progetto di ricerca GENIOSISM ho partecipato alla pianificazione e allo sviluppo della Fase 1 del progetto che si è suddivisa in 4 Work Package per una durata di 1 anno. Ho svolto diverse missioni con lo scopo di eseguire una caratterizzazione morfologica-strutturale dei casi studio del progetto, attraverso indagini non distruttive e rilievi geometrici. Ho svolto Analisi di vulnerabilità sismica e valutazione di rischio sismico dei casi studio. Ho contribuito allo sviluppo di codici scritti in Python per la realizzazione della piattaforma oggetto del progetto di ricerca. Inoltre ho partecipato al convegno ANIDIS 2022 svoltosi al Politecnico di Torino. Al convegno ho presentato una memoria di cui sono autore e sono state presentate altre 2 memorie di cui sono coautore. Per concludere il secondo anno di dottorato sto procedendo alla stesura di 2 articoli scientifici riguardanti, uno la determinazione dell’azione sismica sugli elementi non strutturale, e l’altro la determinazione di curve di fragilità su base macrosismica per edifici in calcestruzzo armato. Inoltre sto sviluppando un terzo articolo che tratterà gli effetti torsionali su edifici isolati alla base.
Numero mesi trascorsi all’esterno 0
Numero di corsi/seminari frequentati 6/5
Numero di pubblicazioni in riviste specializzate 0
Numero di pubblicazioni in atti di conferenza 3
Numero di presentazioni in conferenza a cui si è partecipato 1
Numero di attività didattiche supplementari 3 corsi di laurea – 40 ore totali.
- D’Amore Simone: Le attività svolte durante il secondo anno sono state principalmente finalizzate allo sviluppo del lavoro di ricerca riguardante lo studio di interventi integrati sismici-energetici per il recupero di edifici esistenti in calcestruzzo armato mediante l’utilizzo di esoscheletri esterni a basso danneggiamento. In primo luogo, uno degli obiettivi è stato quello di ampliare lo studio della letteratura sul tema, già iniziato durante il primo anno. Un altro aspetto fondamentale, è stata la definizione di casi di studio per svolgere le analisi utili a sostenere la tesi presentata. Il primo obiettivo è stata la valutazione del comportamento sismico degli edifici (nello stato di fatto) mediante l’implementazione di procedure analitico/meccaniche e numeriche, le quali sono state validate mediante i risultati di prove sperimentali presenti nella letteratura scientifica. In seguito, il candidato ha proposto una procedura analitica di progettazione per esoscheletri esterni a basso danneggiamento, la quale è stata validata mediante l’utilizzo di analisi numeriche. Inoltre, la tecnica proposta è stata confrontata con altre strategie/tecniche di intervento sia dal punto di vista dell’incremento della sicurezza, sia per quanto riguarda la riduzione delle perdite economiche attese a seguito dell’intervento. Inoltre, nel corso del secondo anno, il candidato ha partecipato a due bandi per progetti di ricerca: al bando di Ateneo per la Ricerca 2022, sottomettendo un Progetto per Avvio alla Ricerca Tipo 1; nonché al Bando mobilità PhD 2022, sottomettendo un progetto di ricerca congiunto. Oltre a ciò, il candidato ha partecipato come speaker a diverse conferenze nazionali ed internazionali. La produzione scientifica consta altresì di un articolo da rivista sottomesso ed attualmente in fase di peer-review. Infine, le altre attività hanno riguardato il supporto ai corsi del Prof. Stefano Pampanin, come tutor, oltre che il supporto ai tesisti per la preparazione dell’elaborato finale.
Corsi/seminari seguiti 6 (Corsi/seminari) + 5 (seminari PhD Disg)
Numero di pubblicazioni in rivista 1 (in peer-review)
Numero di pubblicazioni in proceedings 2 (pubblicati) + 1 (in pubblicazione) + 2 (in peer-review)
Numero di partecipazioni a conferenze (Speaker) 3
Numero di attività di supporto alla didattica 3
Numero di progetti di ricerca sottomessi 2
- Colatosti Marco: Durante il secondo anno di attività di dottorato mi sono occupato di proseguire ed approfondire gli aspetti relativi alla modellazione teorica e numerica dei materiali compositi. In particolare, lo studio è stato rivolto alla modellazione di materiali caratterizzati da particelle rigide ed interfacce elastiche. Ho portato avanti una fase di studio individuale su argomenti relativi alla meccanica dei continui e all’omogeneizzazione di materiali compositi anche tramite la partecipazione di corsi e seminari. Di pari passo è stata condotta una campagna di simulazioni numeriche che ha portato alla pubblicazione dei risultati ottenuti su riviste scientifiche. Inoltre, ho presentato, quanto pubblicato, a diverse conferenze di settore. Per approfondire ed estendere gli aspetti legati alla ricerca che si sta conducendo sono stati presi contatti con il Professor Forest dell’università “Mines ParisTech”. Attualmente infatti sto svolgendo un periodo di studio, complessivamente pari a tre mesi, presso il “Centre des Matériaux”, sotto la sua supervisione. Il focus principale sarà la modellazione e simulazione di continui micropolari elastoplastici. Infine è stata svolta una attività di supporto per il corso di “Scienza delle Costruzioni”, tenuto dalla professoressa Patrizia Trovalusci, per gli allievi della facoltà di Architettura: in particolare mi sono occupato di fornire assistenza durante lo svolgimento degli esami e nella preparazione dei compiti di esame. Sono state svolte anche delle attività di esercitazione durante le ore di lezione e un’attività di supporto agli studenti tramite ricevimento didattico.
Numero di mesi trascorsi all'estero in istituzioni accademiche 10 giorni su un periodo complessivo di 3 mesi
Numero di corsi/seminari frequentati 7
Numero di pubblicazioni su riviste 3
Numero di pubblicazioni in atti di convegno 1
Numero di presentazioni in conferenze a cui hanno partecipato 4
Numero di attività di supporto alla didattica 1
- Fusco Daniela: Durante il secondo anno del mio corso di dottorato ho svolto numerose attività di studio e di formazione al fine di consolidare le conoscenze utili al conseguimento del titolo di dottore di ricerca. In particolare, ho seguito diversi corsi, sia di base che avanzati, che mi hanno permesso di conoscere nuove tematiche di ricerca e, dunque, insieme ai corsi dello scorso anno, di beneficiare della completezza dell’offerta formativa fornita dal Dottorato. Oltre a queste, ho partecipato a ulteriori attività di formazione avanzata rivelatesi ricche occasioni di scambio con le altre università. Nello specifico, quest’estate ho partecipato alla Summer School del Politecnico di Milano dal titolo Performance, Protection & Strengthening of Structures under Extreme Loading e a settembre al CIVIS Meeting tenutosi a Marsiglia riguardo il tema del Modelling approaches for multiscale heterogeneous materials. Infine, ho partecipato ad ulteriori corsi/seminari riguardanti tematiche specifiche inerenti alla mia tesi di dottorato al fine di acquisire competenze utili al perfezionamento della stessa. Tra le varie attività che ho svolto in questo anno, ho sviluppato e approfondito i risultati ottenuti a partire dalla mia tesi di laurea, conseguentemente scrivendo e pubblicando due articoli sulle riviste Engineering Structures e International Journal of Architectural Heritage [1,2]. Inoltre, il primo dei due articoli menzionati è stato selezionato come Ricerca ICI della Settimana per la pubblicazione, nella sua versione divulgativa, sulla Newsletter della Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale della Sapienza. Infine, una parte consistente delle attività di quest’anno ha riguardato, oltre che la ricerca bibliografica per ampliare e perfezionare gli obiettivi di ricerca, lo sviluppo della prima parte della tesi di dottorato. I risultati ottenuti da questa fase di ricerca sono stati confrontati con prove sperimentali disponibili in letteratura.
[1] Daniela Fusco, F. Messali, J. G. Rots, D. Addessi & S. Pampanin (2022): Numerical issues on brittle shear failure of pier-wall continuous vertical joints in URM dutch buildings, EngineeringStructures 258:114078
[2] Daniela Fusco, D. Addessi, F. Messali, J. G. Rots & S. Pampanin (2022): An Analytical and Numerical Approach for Shear Failure of Pier-Wall Connections in Typical Dutch URM Buildings, International Journal of Architectural Heritage
Courses/seminars attended 8
Publications in journal papers 2
- Nela Bledian: In regard to the activities carried out during the academic year 2021/2022, a classification is given between didactic, curricular, research activities, research projects and presentation and publishing of the research work in scientific events and journals. In order to support the Professor in the courses, within the didactic activities I have been assisting the courses of “Structural Performance of Historical Masonry” and “Atelier of Structural Masonry” for the master level students of architecture and “Scienza delle Costruzioni” for the bachelor level students of architecture. In this way helping with the exercises and the final exam presentation, assisting in the lectures as well as acting as a review committee for the final examinations on those subjects. On the same time I took the possibility of attending to the specialized and multidisciplinary courses in addition to the seminars offered by the department, with the aim of enhancing the knowledge on the current state of research and seeking ways of involving them into the one I am conducting. In an effort to push forward the research activities in the field of Historic Masonry, many studies were performed utilizing the in-house code of our group with the purpose of tackling unresolved questions in the literature and also setting down the path to be followed numerically and validated experimentally. The same goal is also in line with the Medium Research Project proposal where I have participated as component of the group. Results of the studies were published in scientific journals and also presented in conferences, for which in the national AIMETA conference held in Palermo, I had the pleasure to present our latest research. Within the research activities and projects, in the laboratory of Sapienza at the Department of Structural Engineering (Via A.Gramsci), we initialized the experimental campaign to conduct static tests with the use of a tilting table which I had designed during the previous academic year.
Number of months spent abroad in academic institutions 0 months
Number of courses/seminars attended 7 courses/7 seminars
Number of publications in journal papers 3 publications
Number of publications in conference proceedings 0 publications
Number of presentations in attended conferences 1 presentation
Number of supplementary teaching activity 3 courses
- Salimbeni Michela: Il secondo anno è stato dedicato principalmente all’attività di ricerca inquadrata nell’ambito del rischio sismico di stabilimenti con pericolo di incidente rilevante (PIR), così come definiti dal D.Lgs. 105/2015. Tale attività è statasvolta anche presso il Centro Ricerche Casilino INAIL del “Dipartimento innovazioni tecnologiche e sicurezza degli impianti, prodotti e insediamenti antropici”. In particolare, è stata definita una metodologia generale per la valutazione del rischio Natech da sisma di stabilimenti PIR, e avviata l’applicazione di questa al caso studio di unserbatoio atmosferico con tetto galleggiante. La metodologia individuata prevede l’impiego di curve di fragilità per la valutazione della vulnerabilità sismica di componenti industriali; a tal scopo, è necessario disporre di modelli strutturali semplificati per svolgere le analisi, i cui parametri devono essere calibrati a partire da modelli di dettaglio. È stato realizzato, quindi, un primo modello agli elementi finiti di un serbatoio con tetto galleggiante, validato con modelli analitici semplificati di Letteratura, che sarà arricchito con ulteriori elementi di dettaglio. Pertanto, con riferimento al caso studio, è stato approfondito il funzionamento meccanico di tetti galleggianti e del sistema di tenuta, contattando anche professionisti del settore. In vista di una possibile sperimentazione su un modello in scala di un serbatoio con tetto galleggiante, è stato seguito un corso di formazione per l’utilizzo dell’interrogatore per sensori in fibra ottica FBG, tenuto da Global Sensing Srl presso il Centro Ricerche Casilino INAIL.
Corsi 6
Seminari 1
Conferenze 3
Pubblicazioni in atti di conferenza 2
Pubblicazioni su rivista 1.
- Tropea Giulio Augusto: L’attività ha principalmente riguardato la ricerca di una nuova metrica atta a caratterizzare la capacità nelle strutture in termini energetici. In una prima fase si è proceduto alla costruzione dello stato dell’Arte con particolare riferimento ai lavori di Akiyama e Benavent. La teoria è stata finora elaborata su di un SDOF, modellato con legame Ibarra Medina Krawinkler che consente di prevedere il degrado nel comportamento ciclico considerando eventuali crisi della capacità portante per instabilità legata anche ai carichi verticali. Sono stati anche modellati alcuni elementi base di strutture in CLS e muratura (pilastri e setti murari). Partendo dalla formulazione di Uang e Bertero dell’equazione di bilancio energetico è stata scelta l’energia di isteresi come variabile di riferimento per caratterizzare il danno plastico, in quanto misura del lavoro plastico del sistema. Confrontando la percentuale di energia dissipata per isteresi con la velocità con cui essa veniva dissipata nel tempo (potenza) sono state ottenute della variabili adimensionali relazionabili in uno spazio misurabile. In tale spazio è stata definita una metrica usata come riferimento per sviluppare delle relazioni non lineari, mediante le quali si possono ricavare informazioni sullo stato dissipativo della struttura di strutture sia degradanti che non. Tale metodologia è stata applicata a vari casi sperimentali riprodotti in ambiente Opensees e post-processati in Matlab. Le funzioni di capacità così ottenute sono state quindi espresse in termini statistici. Sono quindi state modellate delle strutture semplici a telaio per uno studio più approfondito del caso del calcestruzzo, cui è stata applicata la medesima metodologia. Sono stati quindi elaborati dei modelli di edifici complessi in calcestruzzo armato in fase di validazione. Durante il primo semestre del secondo anno il candidato ha anche svolto attività di supporto alla didattica relativamente al corso di “Sintesi in Progettazione e Riabilitazione Strutturale”, corso tenuto dal Prof. Fabrizio Mollaioli, parallelamente alla frequentazione di 10 corsi e 4 seminari. Infine, durante il mese di luglio il candidato ha partecipato alla conferenza EOS Opensees Days Eurasia 2022 a Torino dove ha presentato alcuni risultati della sua ricerca.
Corsi 10
Seminari 5
Conferenze 3
Pubblicazioni in atti di conferenza 2
- Paoloni Alessandra: L’attività svolta nel corso delsecondo anno ha riguardato principalmente lo studio e la modellazione agli elementi finiti della risposta strutturale di edifici in muratura regolare attraverso l’impiego del modello a telaio equivalente, oggetto della Tesi di Dottorato della scrivente. La scrivente ha seguito numerosi corsi e seminari erogati nell’ambito dell’offerta formativa del Corso di Dottorato, finalizzati all’ampliamento delle conoscenze di base e di quelle più specifiche riguardanti l’ambito della ricerca. Inoltre, ha presentato i risultati parziali del proprio lavoro alla conferenza internazionale ECCOMAS 2022 (Oslo, 5-9 Giugno 2022; articolo inviato in revisione), ed ha partecipato al “CIVIS Meeting on Modelling approach for multiscale heterogeneous materials” (Marsiglia, 21-22 Settembre 2022). Ulteriore attività di ricerca ha riguardato lo studio della risposta strutturale di archi in muratura non rinforzata. La modellazione è realizzata attraverso l’impiego di un modello micromeccanico con elementi finiti piani isoparametrici, in cui i conci sono modellati come elastici lineari mentre il comportamento non lineare della muratura è concentrato all’interno dei giunti di malta, per i quali si utilizza in legame costitutivo con danno e attrito definito considerando l’orientazione dei giunti stessi. Finalità di questo studio è investigare il comportamento dinamico di tali strutture, validando il suddetto modello attraverso la comparazione con risultati sperimentali reperiti in letteratura. Tale attività di ricerca si protrarrà anche durante il terzo anno. Riguardo all’attività didattica, la scrivente ha collaborato al corso di Statica della Prof.ssa D. Addessi nell’ambito del Corso di Laurea a ciclo unico in Ingegneria Edile-Architettura, con lo svolgimento di esercitazioni in aula, tutoraggio agli studenti e assistenza agli esami di profitto. È inoltre risultata vincitrice del Bando di Concorso per Assegni di Attività di Tutorato in relazione al suddetto Corso.
N. corsi/seminari frequentati: 9
N. pubblicazioni su rivista 0
N. pubblicazioni in atti di convegno 1
N. presentazioni in conferenze 1
Tutti i Dottorandi del 35° ciclo hanno presentato una relazione sulle attività formative e di ricerca per l'ammissione alla discussione finale. Si riportano i temi di ricerca e la produzione scientifica per ciascun dottorando:
- Damiani Marco: L’A.A. è stato dedicato, in primo luogo, al completamento degli studi previsti nel lavoro di dottorato, svolto sotto la supervisione del Prof. Nicola Nisticò, nonché alla redazione della tesi dal titolo “FRP Materials for Structural Applications: Experimental and Numerical Studies vs. Anchorage Systems”. Tali attività hanno riguardato (1) l’esecuzione di test sperimentali presso il laboratorio prove del DISG su (a) elementi di cavo in CFRP (Carbon Fiber-Reinforced Polymer) e (b) provini in resina epossidica, entrambi soggetti a diverse condizioni di carico, con l’obiettivo di ampliare i risultati sperimentali su cui calibrare i modelli numerici lattice e microplane.Tra questi, la modellazione microplane è stata implementata all’interno del software Abaqus FEA nel corso dell’anno di attività in oggetto, compilando una apposita subroutine Fortran di tipo VUMAT (per analisi dinamiche esplicite). Nell’ambito dei test sperimentali, le prove di taglio sui provini sono state eseguite attraverso un dispositivo finanziato dal “Progetto di Avvio alla Ricerca”. Parallelamente alle suddette attività, sono stati preparati e pubblicati (1) un articolo su rivista e (2) due atti di convegno, presentati da remoto alla conferenza “The 15th International Conference on Fibre-Reinforced Polymers for Reinforced Concrete Structures (FRPRCS-15) & The 8th Asia-Pacific Conference on FRP in Structures (APFIS-2022)”, 10-14 Dicembre 2022. Le conoscenze acquisite nel corso del dottorato hanno permesso di afferire al gruppo di lavoro Task Group 5.1 (TG5.1 – Commission 5) della fib, dal titolo “FRP Reinforcement for concrete structures”, partecipando in presenza al meeting presso il Politecnico di Milano il 24/06/2022. Le altre missioni svolte hanno riguardato la visita all’aerotunnel presso la società Asse Srl di Gorizia per programmare test su un prototipo di ponte strallato e la partecipazione a prove cicliche su un giunto stradale presso il laboratorio dell’azienda Somma a Pomezia.
- De Santis Arturo: Il presente documento ha lo scopo di illustrare le principali attività di ricerca svolte e i corsi di formazione seguiti durante il secondo anno di Dottorato. L’attività di ricerca è iniziata con lo studio dello stato dell’arte relativo al comportamento delle strutture in acciaio nel caso di azioni eccezionali quali urti, esplosioni, ecc., con particolare riguardo al collasso progressivo. Il tema è di particolare interesse in ambito militare e strategico. A tale scopo, da un punto di vista applicativo, sono state poste le basi della ricerca che verrà sviluppata nel corso dell’ultimo anno di dottorato, individuando come “caso studio” un edificio per civile abitazione destinato ad alloggi per militari. L’edificio ha due piani fuori terra ed ha una concezione distributiva e strutturale di tipo modulare, che rientra in un framework progettuale tale da consentire molteplici soluzioni planimetriche riferite a diverse destinazioni d’uso, e diverse configurazioni sia in pianta che in altezza. L’attività di ricerca mira alla ideazione, analisi e verifica delle Unioni delle Unità Strutturali Modulari che costituiscono gli elementi cardine per la realizzazione di costruzioni anche di notevoli dimensioni, costituite da elementi principalmente in acciaio, caratterizzate da altissima flessibilità e rapidità d’impiego, aventi elevati standard prestazionali e qualitativi, e tali da soddisfare principalmente elevati requisiti di sicurezza strutturale oltre che di comfort, di efficienza energetica, di antincendio, ecc.. L’obiettivo proprio della ricerca è quello di definire le specifiche tecniche delle Unioni, considerando gli aspetti geometrici, meccanici e costruttivi, a partire dalla definizione delle prestazioni attese. Si valuterà, a tal fine, sia numericamente ed auspicabilmente sperimentalmente il comportamento strutturale di insieme in diverse configurazioni e le stesse strutture sottoposte ad azioni eccezionali, quali esplosioni e/o urti. In particolare, si porranno a confronto diversi sistemi di protezione e controllo del danno atteso. Partendo da queste considerazioni, sono già state analizzate diverse soluzioni strutturali nell’ottica di individuare le strategie più efficaci per controllare il rischio, in termini economici, in relazione ai danni strutturali, non strutturali, ed alle conseguenti interruzioni d’uso, e nei confronti della salvaguardia delle vite umane a seguito di eventi eccezionali quali esplosioni, attentati, urti, ecc.. Nello specifico, acquisiti i dati dai modelli sono state svolte analisi strutturali preliminari per verificare l’efficacia e la robustezza delle stesse con l’obiettivo di mitigare gli effetti di un eventuale collasso progressivo. Inoltre, è stato eseguito un model updating, ovvero un miglioramento della risposta dei modelli agli elementi finiti e analizzati i principali risultati ottenuti. L’analisi e verifica delle unioni che costituiscono gli elementi cardine finalizzati alla mitigazione del danno sono stati verificati per quelle che sono le prestazioni attese (vedi es. Figg. 6a, 6b e 6c). Nell’ultimo capitolo si riportano gli interessi, gli obiettivi e la programmazione delle attività da svolgere nel prossimo anno del dottorato di ricerca.
- Destro Bisol Giacomo: Le attività di ricerca svolte nell’anno accademico 2021/2022 possono essere riassunte come segue: a) Implementazione del modello analitico formato da due blocchi rigidi liberi di oscillare posizionati su un isolatore lineare. In questa fase l’attenzione è stata rivolta alla definizione delle equazioni di governo del problema e all’implementazione dell’algoritmo risolutivo. b) Periodo di ricerca presso l’università UC Berkely (dal 13/01/2022 al 21/07/2022), durante il quale il modello precedentemente implementato è stato utilizzato per approfondire l’efficienza dei sistemi di isolamento per corpi oscillanti. La dimensione per la quale l’isolatore risulta efficiente è stata definita. Il modello a due blocchi è stato ricondotto a un modello dinamico equivalente a due blocchi. Una particolare normalizzazione ha permesso di esprimere il comportamento del modello a prescindere dalle caratteristiche dell’isolatore. Infine, procedure semplificate per la procedura di isolatori per corpi oscillanti sono state derivate. c) Pubblicazione di un articolo su rivista (Earthquake Engineering and Structural Dynamics) riguardante il modello dinamico per il meccanismo di flessione verticale per pareti in muratura soggette ad azione sismica (sviluppato nell’anno precedente). d) Partecipazione alla conferenza “XVII World Conference on Seismic Isolation”. Sottomissione di due articoli per la conferenza “SAHC 2023”. Sottomissione di un articolo per la conferenza “CompDyn 2023”. e) Sottomissione di un articolo relativo ai risultati ottenuti tramite il modello del punto a), sulla rivista “Computer Aided Civil and Infrastructure Engineering”. Completamento di due manoscritti pronti per la sottomissione. Uno riguardante la calibrazione del modello del punto b) e una successiva analisi parametrica basata su dati raccolti dalla letteratura, da sottomettere alla rivista: “Engineering Structures”. Un altro, riguardo il Displacement-Based Design di isolatori sismici per corpi oscillanti da sottomettere alla rivista: “Structural Control and Health Monitoring”.
- Ferreira Martins Juliano: Last year's activities were focused on the last assignments of the research work and the writing part of the thesis. As the work was modeled in Ansys software, it was necessary throughout the year some adjustments to the code so the analysis could achieve its goal. With that, some time was necessary to go under the written codes and review them as well as add some parts to have a more dynamic selection for the required solution. Another development regarding this year was the last part of the work which involved a called multilevel methodology, called on this work. This assigns that each previous level’s output is the input for the subsequent level, creating with that a cascade-like for having the solutions and performing the analysis. As the matter of fact, to summarize, the work is based on a new device named PID which is able to harvest energy from wind vibration on a building, in which some elements will present it embedded, and with the presence of a piezoelectric material core. Hence, the device is also able of supporting structural loads. From that, the whole methodology of the thesis starts on the (a) building model where it is able to generate the power spectra density of the displacement on the nodes known as the ends of this device, next (b) it is then assigned a time-history generator from this PSD of the displacement and later (c) the time-history will be applied to a proper 3D model of the PID, since the complexity of the modeling, it was necessary a next and last phase (d) where the dynamic data from the core were evaluated to have the harvested energy. As a final assessment, it was placed case study scenarios to evaluate in all phases if the code was performing well and if it was achieving the expected solution. Besides that, a final literature investigation was conducted to reference the thesis writing. The research was also aborded in an international scientific event International Conference of the Italian Association for Wind Engineering IN-VENTO 2022, where it was able to present the work that had considerable positive feedback from the audience.
- Khanistan Said Jalal: Attività sospesa per motivi legati alla guerra in Afghanistan
- Pedone Livio: Il tema di ricerca trattato riguarda la valutazione della sicurezza e delle perdite economiche di edifici in cemento armato in scenari di pre- e post-terremoto. In questo contesto, l’attività ha inizialmente riguardato uno studio sull’efficacia di metodologie alternative a differente livello di raffinatezza per l’ottenimento di curve di fragilità dipendenti dallo stato di danno. Il framework sviluppato durante il 2° anno di dottorato è stato quindi confrontato con metodologie di analisi più raffinate, i.e. analisi dinamiche non-lineari sequenziali su modelli numerici a molti gradi di libertà; inoltre, sono state considerate anche altre metodologie semplificate di analisi. Lo studio ha mostrato come le differenti metodologie semplificate siano in grado di fornire una buona stima delle curve di fragilità sia per la struttura intatta che inizialmente danneggiata. Il framework proposto è stato quindi applicato ad un edificio caso studio, al fine di valutare gli effetti di un danneggiamento strutturale iniziale sulla valutazione della sicurezza e delle perdite economiche. In aggiunta, l’attività di ricerca svolta durante il 3° anno di dottorato ha trattato lo studio e sviluppo di una metodologia per analisi di rischio sismico a differenti livelli di conoscenza (i.e., differenti scenari di acquisizione dati) dell’edifico. Il framework proposto si basa sulla procedura analitica SLaMA (Simple Lateral Mechanism Analysis) e premette di ottenere una valutazione preliminare della classe di rischio sismico di edifici sotto forma di fuso, in funzione del livello di acquisizione dati. La fattibilità della metodologia proposta è stata dimostrata tramite un’applicazione a due edifici caso studio, simulando differenti scenari di acquisizione dati (da limitata ad esaustiva) a scopo illustrativo.
Si segnala inoltre la partecipazione in qualità di relatore a 3 conferenze internazionali.
Infine, l’attività svolta durante negli ultimi mesi ha riguardato la stesura dell'elaborato finale.
Numero corsi di dottorato seguiti: 1
Numero di seminari/webinar seguiti: 14
Numero di pubblicazioni in rivista: 2 (1 pubblicata; 1 in stampa, i.e. accettata per la pubblicazione)
Numero di pubblicazioni in atti di conferenza: 5
Numero di presentazioni svolte in conferenze: 3
- Rosati Alessandra: Le attività del terzo anno di dottorato sono state finalizzate a svolgere uno studio numerico con l’obiettivo di investigare il comportamento in esercizio di cassoni a suzione impiegati come sistemi di ancoraggio di piattaforme flottanti offshore e installati in terreni a grana fine normal consolidati. A tale scopo è stato impiegato un modello numerico assialsimmetrico agli elementi finiti nel codice di calcolo Abaqus/Standard, dopo che questo sia stato validato attraverso la riproduzione di alcuni risultati di letteratura derivanti da studi di tipo numerico e sperimentale. Nel corso dei mesi Giugno-Ottobre 2022, la dottoranda si è recata presso la University of Western Australia (Perth, WA) per lavorare al progetto "Analysis of the Response Of Suction Anchors in soft clay for offshore floating platforms", per il quale le sono stati finanziati (nell’anno 2021) 3500 euro, come borsa di mobilità internazionale, da Sapienza Università di Roma. Nel corso della permanenza presso UWA, la dottoranda ha lavorato sotto la supervisione dei professori Mark Randolph e Cristophe Gaudin, e ha avuto la possibilità di condurre una campagna sperimentale di alcuni giorni nella centrifuga geotecnica presso la National Geotechnical Centrifuge Facility della UWA. Inoltre, in data 01/12/2022 la dottoranda si è aggiudicata il premio internazionale OSIGp Prize bandito dalla Society for Underwater Technology di Perth dopo aver presentato il suo lavoro dal titolo “Load-time failure envelopes for suction caissons under sustained vertical loading”. Gli ultimi mesi dell’anno 2022 sono stati dedicati alla scrittura dell’elaborato di tesi in vista della consegna prevista per il 31/01/23.
1 abstract accettato per pubblicazione in atti di convegno accettato nell’ a.a. 2021-2022
1 paper pubblicato in rivista nell’ a.a. 2021-2022
5 mesi di mobilità internazionale nell’ a.a. 2021-2022
1 premio di ricerca internazionale vinto nell’ a.a. 2021-2022