ATTIVITA’ DICEAA

 

Il Dipartimento di ingegneria civile, edile/architettura, ambientale (DICEAA) è composto da 8 professori di prima fascia, 21 di seconda fascia, 12 ricercatori, articolato in settori di ricerca afferenti in prevalenza all’area dell’Ingegneria Civile e Architettura (Scienza delle costruzioni, Tecnica delle costruzioni, Idraulica, Costruzioni idrauliche e marittime e idrologia, Topografia e cartografia, Geotecnica, Geologia applicata, Ecologia, Fisica tecnica ambientale, Scienza e tecnologia dei materiali, Disegno, Architettura tecnica, Composizione architettonica e urbana, Storia dell’architettura, Tecnica e pianificazione urbanistica, Strade, ferrovie ed aeroporti, Trasporti).

Accanto ai dipartimenti operano due centri di eccellenza e due centri di ricerca con afferenza interdipartimentale ed extra-ateneo
• Centro di Ricerca e Formazione per l’Ingegneria Sismica (CERFIS, http://www.cerfis.it/), avente sede amministrativa presso il DICEAA;
• Centro internazionale di ricerca per la Matematica e la Meccanica dei Sistemi Complessi (M&MOCS, http://memocs.univaq.it), avente sede amministrativa presso il DICEAA;
Seguono schede dettagliate delle finalità e delle attività di ricerca svolte da dipartimenti e centri.

Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile/Architettura, Ambientale
Nel DICEAA operano gruppi di ricerca in diversi settori afferenti in prevalenza all’area dell’Ingegneria Civile e Architettura (Scienza delle costruzioni, Tecnica delle costruzioni, Idraulica, Costruzioni idrauliche e marittime e idrologia, Topografia e cartografia, Geotecnica, Geologia applicata, Ecologia, Fisica tecnica ambientale, Scienza e tecnologia dei materiali, Disegno, Architettura tecnica, Composizione architettonica e urbana, Storia dell’architettura, Tecnica e pianificazione urbanistica, Strade, ferrovie ed aeroporti, Trasporti).
I temi di ricerca sono riconducibili ai seguenti settori ERC:
PE8 Products and processes engineering: product design, process design and control, construction methods, civil engineering, energy processes, material engineering
PE10 Earth system science: physical geography, geology, geophysics, atmospheric sciences, oceanography, climatology, cryology, ecology, global environmental change, biogeochemical cycles, natural resources management
SH3 Environment, space and population: sustainability science, demography, geography, regional studies and planning, science and technology studies
SH5 Cultures and cultural production: literature, philology, cultural studies, anthropology, arts, philosophy (SH5_6 History of art and architecture)
In questi ambiti i gruppi svolgono le attività di seguito dettagliate:
o Il gruppo di ricerca Dinamica, Stabilità e Controllo di Strutture Flessibili è attivo in vari ambiti della meccanica dei solidi e delle strutture, che comprendono la dinamica indotta da masse viaggianti su fili tesi e cavi, l’instabilità aeroelastica di cavi sospesi e travi, il controllo passivo di strutture civili e meccaniche tramite dispositivi meccanici nonlineari, la modellazione di strutture multi-strato.
o Il gruppo di ricerca Dinamica di strutture reali e modelli leggeri in regime dinamico lineare e non lineare svolge attività di laboratorio su prototipi adatti ad osservare e studiare fenomeni dinamici interessanti in regime lineare e non lineare, definire procedure di identificazione dinamica modale e parametrica, caratterizzare con modelli predittivi il comportamento dinamico di diverse classi di strutture tipiche dell’ingegneria civile, effettuare assessment di strutture colpite dal sisma.
o Il gruppo di ricerca Modelli analitici, computazionali e sperimentazione di strutture monolitiche e bidimensionali curve, anche fibro-rinforzate conduce un’attività sperimentale su blocchi rigidi, rappresentativi di opere d’arte monumentali di diverse caratteristiche geometriche, imponendo una eccitazione alla base impulsiva; inoltre sviluppa modelli analitici al fine di classificare la risposta di strutture bidimensionali curve, quali archi, volte a botte e crociera, cupole.
o Il gruppo di ricerca Sviluppo di materiali e tecniche innovative per l’ingegneria strutturale si occupa di analisi di meccanismi di collasso di macroelementi con l’ipotesi di corpo rigido, interpretazione di prove sperimentali condotte per la valutazione dell’aderenza di rinforzi in composito applicati con malte di calce su supporti in muratura, miglioramento delle tecniche più innovative oggi disponibili per l’esecuzione di interventi di riparazione e rinforzo di murature storiche, sviluppo di materiali cementizi attraverso il miglioramento della micro- e nano-struttura dei comuni prodotti compositi a base di cemento. Il gruppo, inoltre, si occupa dello sviluppo di nuovi dispositivi di misura e tecnologie wireless adatti al monitoraggio in remoto di qualsiasi struttura ed opera ingegneristica, cercando di individuare soluzioni economiche, non invasive, energeticamente autonome ed accurate per la registrazione del comportamento dinamico delle strutture, la caratterizzazione della risposta sismica locale dei siti ed il monitoraggio dei centri urbani sino a scala territoriale.
o Il gruppo di ricerca MICOM – Modellazione, Identificazione, Controllo, Monitoraggio delle strutture è attivo nell’ambito della Meccanica Computazionale, sviluppando modelli numerici in grado di simulare fenomeni di degrado e di danneggiamento; dell’Identificazione Strutturale, sviluppando procedure di identificazione parametrica che operano nel dominio del tempo; del Controllo Strutturale, implementando tecniche di incremento della dissipazione, di isolamento alla base e di rinforzo con finalità di miglioramento sismico; del Monitoraggio Strutturale, permettendo di verificare su strutture reali il costrutto scientifico.
o Il gruppo di ricerca Verifica secondo norma del danno sismico non strutturale negli edifici di calcestruzzo armato con tamponature svolge analisi della correlazione statistica tra gli spostamenti di telai tipici con e senza le tamponature, assoggettati ad accelerogrammi artificiali spettro-compatibili, al fine di convalidare le prescrizioni delle norme tecniche sulla verifica del danno sismico non strutturale.
o Il gruppo di ricerca in Ingegneria Sismica ed isolamento sismico si occupa dello studio e dell’applicazione di metodologie antisismiche innovative, con particolare riferimento alle tecniche ed alle tecnologie del’isolamento sismico, della valutazione del comportamento dinamico dei sistemi a curvatura semplice ad attrito, dei problemi di interazione termica dei materiali componenti, del monitoraggio di strutture reali esistenti con applicazione dell’isolamento sismico, dello sviluppo di nuovi materiali applicabili a metodologie non convenzionali di isolamento sismico alla base. Con particolare riferimento alle strutture in muratura ci si occupa dei criteri di dimensionamento di dispositivi antisismici a memoria di forma, definizione di procedure di progettazione semplificata per favorire la diffusione degli stessi. Definizione del legame di aderenza di connettori in fibra di acciaio iniettati nelle murature con malte di calce.
o Il gruppo di ricerca in Ingegneria del legno si occupa dell’uso del legno nelle strutture con particolare riferimento alle problematiche della resistenza antisismica delle strutture in legno compreso l’aggiornamento delle normative europee e nazionali in materia, della resistenza all’incendio, dello sviluppo delle strutture composte legno-calcestruzzo, dei problemi di instabilità dell’equilibrio e dello sviluppo di una filiera corta del legno strutturale.
o Il gruppo di ricerca Disegno e rappresentazione architettonica svolge attività di ricerca nel campo del rilievo, documentazione, analisi storico-critica e modellazione 3D di edifici storici e moderni e di contesti archeologici.
o Il gruppo di ricerca di Architettura e Composizione Architettonica associato con Storia dell’Architettura è attivo nello studio delle principali esperienze e tendenze progettuali relative alla progettazione urbana e del paesaggio, comprendenti sia le implicazioni architettonico-tipologiche, sia le trasformazioni dei centri urbani e del territorio, sia l’inserimento nel territorio di significativi sistemi infrastrutturali. In particolare la componente di Storia dell’Architettura approfondisce le metodologie e gli strumenti di ricerca storica, bibliografica e archivistica, di storia urbana e di analisi storico-critica dell’architettura.
o I gruppi di ricerca Urbanistica e Pianificazione Territoriale conducono attività nello studio delle dinamiche dell’evoluzione urbana e dei rischi connessi, nonché delle tecniche statistiche e GIS per la correlazione delle trasformazioni con i molteplici fenomeni attivati dalle componenti socio-economiche, al fine di produrre diagnosi, linee di pianificazione e procedure di valutazione ambientale.
o Il gruppo Architettura tecnica è attivo nei campi dello studio delle culture costruttive, con particolare riferimento all’architettura italiana del ’900 e ai tipi edilizi; al progetto di costruzione e trasformazione; al recupero, progetto, costruzione e sostenibilità; ai sistemi costruttivi in legno.
o Il gruppo Tecnologia dei materiali si occupa dello studio dei materiali per l’edilizia storica e l’ingegneria è attivo nella caratterizzazione chimico-fisica e meccanica, in situ ed in laboratorio, in relazione alle tematiche dell’utilizzo e del degrado dei materiali nei settori dei Beni Culturali, dell’architettura e dell’ingegneria.
o Il gruppo di ricerca di Geologia applicata si sta occupando della microzonazione sismica del comprensorio aquilano a seguito del terremoto del 6 aprile 2009 in stretta collaborazione con il CERFIS del DICEAA e con enti di ricerca e di servizio esterni (DPC della Regione Abruzzo, USRC, INGV, UniRomaTre, ecc.). Inoltre si sta occupando in collaborazione con i LNGS-INFN, INGV e UniRoma La Sapienza di Earthquake Hydrology, ovvero degli effetti idrologici pre-, co- e post-sismici indotti dai terremoti.
o Il gruppo di ricerca Idraulica e Costruzioni Idrauliche e Marittime è attivo nell’ambito di ricerche relative alla meccanica dei fluidi e idraulica di base, dell’idrologia, delle costruzioni idrauliche e delle costruzioni marittime. Le varie attività di ricerca possono essere così riassunte: valutazione e gestione del rischio idraulico (progetto INSYDE – a synthetic, probabilistic flood damage model based on explicit cost analysis); influenza del trasporto solido sull’efficienza degli sfioratori laterali; comportamento idraulico degli scarichi a superficie libera a servizio d’invasi artificiali; gestione dei sedimenti negli invasi e nei porti; studio degli effetti ambientali di attività di dragaggio; stabilità delle opere marittime; previsione in tempo reale dei livelli del mare per la gestione del rischio idraulico costiero; idrodinamica e morfodinamica costiera; valutazione e gestione del rischio idraulico costiero; modelli matematici di bio-fluidodinamica.
o Il gruppo di ricerca Geotecnica è attivo nell’ambito di due macro-attività: (1) la caratterizzazione del comportamento geotecnico di depositi di terreno in zone sismiche e dell’influenza del terreno sul comportamento delle opere di ingegneria civile; (2) lo studio dell’interazione terreno-struttura con particolare riguardo alle infrastrutture viarie e allo studio della conformità degli strumenti e dell’affidabilità delle misure di monitoraggio geotecnico.
o Il gruppo Ecologia Fluviale ha svolto attività di ricerca spiccatamente interdisciplinari legate alla gestione integrata degli ecosistemi acquatici con particolare attenzione agli aspetti ecologici, idraulici e idrogeologici. In estrema sintesi, le attività hanno riguardato: il monitoraggio e l’analisi della qualità biologica delle acque, la stima degli indici biotici secondo quanto previsto dalla normativa europea 2000/60, la stima del deflusso minimo vitale; la biodiversità della fauna acquatica; la Valutazione di Impatto Ambientale in corpi idrici; la gestione dei siti SIC; la progettazione ambientale (Reti Ecologiche); l’ingegneria naturalistica.
o Il gruppo di ricerca Trasporti e Strade ha svolto attività di ricerca sui sistemi di trasporto a levitazione magnetica a via guidata e sulla mobilità urbana integrata con autobus a ciclo energetico ad emissione nulla. Si è occupato di tematiche inerenti la messa in sicurezza di strade ad alta incidentalità; impatto ambientale delle infrastrutture di trasporto; impiego di materiali di riciclaggio nelle infrastrutture stradali, sistemi di gestione della manutenzione stradale; analisi in remote sensing delle infrastrutture di trasporto terrestre.
o Il Gruppo di Ricerca in Geomatica, grazie al laboratorio nato nel 2011 , svolge la propria attività di ricerca nel campo del rilievo e trattamento di dati geospaziali mirata alla caratterizzazione e analisi di strutture, infrastrutture e del territorio e i cui risultati, gestiti tramite piattaforme GIS e/o Web GIS, rappresentano un supporto fondamentale per una gestione SMART del territorio. Geomatica Lab opera con tecniche di rilievo che permettono analisi a scale differenti che vanno dal telerilevamento tramite immagini satellitari ottiche e radar per il rilievo di aree estese (analisi delle coltivazioni, erosione costiera, analisi del territorio tramite indici radiometrici, monitoraggio DInSAR, monitoraggio GNSS etc) fino al rilievo tridimensionale ad alta risoluzione di elementi confinati tramite fotogrammetria da drone o terrestre e laser scanner, monitoraggio ambientale e strutturale tramite GNSS, stazione totale e livellazione di precisione.

Centro di Ricerca e Formazione per l’Ingegneria Sismica
Il Centro di Ricerca CERFIS promuove e coordina l’attività di ricerca nell’ambito dell’Ingegneria Sismica. Sviluppa ricerca nei seguenti filoni:
• Monitoraggio, adeguamento e protezione sismica. Tecniche di micro-zonazione, studio dei dispostivi di protezione, sistemi di intervento su edifici esistenti, sistemi innovativi per la prefabbricazione e per l’edilizia dell’emergenza, sistemi di gestione della manutenzione di edifici.
• Analisi teorica e modellistica. La geofisica sismica, l’analisi geologica e ambientale, la caratterizzazione dell’azione sismica locale, i modelli di comportamento strutturale e di descrizione della risposta sismica, i modelli matematici multiscala.
• Innovazione tecnologica. Materiali e alte prestazioni, Tecnologie sostenibili, Edifici complessi e sicurezza, Reti di comunicazione con sensoristica intelligente.
• Piano, progetto e recupero. La pianificazione territoriale urbana, la pianificazione dell’emergenza, la progettazione architettonica e urbana in ambito sismico e in fase post-sisma, il rilevamento architettonico, il monitoraggio con tecniche geomatiche su base territoriale, le tecnologie per il recupero e la conservazione del costruito.

Centro Internazionale di Ricerca per la Matematica e la Meccanica dei Sistemi Complessi
Il Centro M&MoCS nasce dall’intersezione delle conoscenze nei campi della Matematica Applicata e dell’Ingegneria, segnatamente, ma non esclusivamente, di Meccanica dei Solidi.
Le attività di ricerca del Centro M&MoCS sono dirette alla formulazione di modelli matematici e simulazioni numeriche, atti a prevedere fenomeni e comportamenti di Sistemi Complessi, integrati da ricerca sperimentale.
I filoni di ricerca già attivi nel M&MoCS riguardano temi di rilevante interesse applicativo. Tra questi, In ambito meccanico:
• Dinamica, Stabilità e Controllo delle strutture
• Identificazione dei materiali e dei sistemi meccanici
• Controllo delle vibrazioni per mezzo di trasduttori piezoelettrici
• Vibrazioni e onde in mezzi continui e multi-fase
• Meccanica del danno
e, in ambito ‘sistemi complessi’:
• Modellazione numerico-differenziale nella meccanica e dell’elettromagnetismo di materiali biologici e nano-strutture
• Biomeccanica della crescita dei tessuti
Parallelamente a questi temi si sviluppano filoni di ricerca su argomenti di più ampio spettro, finalizzati all’elaborazione di strumenti rigorosi per la risoluzione numerica di problemi di interesse teorico e tecnico. Tra essi si segnalano:
1. Metodi variazionali e di ottimizzazione
2. Tecniche di omogeneizzazione (tra cui in particolare Gamma convergenza)
3. Teoria cinetica e modellizzazione di sistemi complessi
4. Dinamica dei Sistemi e Teoria della Biforcazione
5. Fluidodinamica e fenomeni di trasporto
6. Modelli per le scienze sociali
Infine, un settore di ricerca in cui il Centro è particolarmente attivo è relativo allo studio e alla progettazione di meta-materiali, materiali intelligenti e materiali compositi. In quest’ambito trovano naturale applicazione i risultati sviluppati nell’ambito dei punti 1, 2 e 5 del precedente elenco.