Valutazione del Rischio Sismico di un Modello di Rete Stradale per la Regione Friuli Venezia Giulia (NE)

The topic of the PhD research project is the assessment of the seismic risk of a road network in the Friuli Venezia Giulia Region (NE-Italy). The choice is motivated by the consideration that the transport networks play a fundamental and strategic role. Their reliability has immediate consequences on the possibility of transferring people and goods safely and efficiently in case of exceptional events. In the event of an earthquake, the interruption of one or more road arches can prevent or hinder relief efforts for the affected population and, in general, cause a degradation of the efficiency of the road network on which the communication system is based.The proposal is inspired by Sextos et al. (2017). This methodology is divided in five phases. The phases are: 1) Topological definition of the MRS Road Network Model; 2) Seismic Hazard Analysis; 3) Seismic Vulnerability Analysis; 4) Exposure Analysis; 5) Seismic Risk Analysis (single bridge-Model MRS). The MRS Model is defined in relation of the EAGLE FVG regional DB. The MRS Model is constituted of: 29.695 nodes (crossings), a set of 645 bridge, 8.020 road connections, 6.397 routes and 256.099 daily trip by the population for study and work reasons (Matrici Pendolarismo, ISTAT 2011). The Seismic Hazard analysis is carried out considering two Seismogenic Source Models: DISS 3.3.0 and zone ZS9. The approaches are used: Historical Scenario, PSHA and Spatial Correlation. The seismic vulnerability analysis is carried out considering the typological fragility curves (Nielson, 2005). Each bridge along the arteries of MRS Model is assigned two types of damage. The structural type damage and recovery times for the Historical Scenario and PSHA approaches. Recovery time is assigned to bridges and paths for the Spatial Correlation approach. The Exposure Analysis is carried out considering: the set of 645 bridges, the recovery times associated the set, the number of inhabitants per municipality (ISTAT 2011) and the maximum frequency of trips made by the population for study and work reasons. The seismic risk is calculate for 645 bridges and for MRS Model. The risk calculation is conducted for the spatial correlation approach only. The 100.000 synthetic catalogs defined for both zones ZS904 and ZS905 are considered. The calculation is carried out both by catalog and by scenario, from which the average radius of centroid to be assigned to the Grid node of the Friuli Venezia Giulia Region is estimated.The results are presented by thematic maps, useful for a preliminary assessment of possible damage induced by seismic events to a transport network, with the aim of: a) Design seismic risk mitigation actions for the existing infrastructure and structures involved; b) Improve the planning and coordination of emergency management operations and c) Any alternative routes to keep the service acceptable despite the interruption of strategic and/or important routes.

Il tema del progetto di ricerca di dottorato è la valutazione del rischio sismico di una rete stradale nella Regione Friuli Venezia Giulia (NE-Italia). La scelta è motivata dalla considerazione che le reti di trasporto svolgono un ruolo fondamentale e strategico. La loro affidabilità ha conseguenze immediate sulla possibilità di trasferire persone e merci in modo sicuro ed efficiente in caso di eventi eccezionali. In caso di terremoto, l'interruzione di uno o più archi stradali può impedire o ostacolare i soccorsi alla popolazione colpita e, in generale, provocare un degrado dell'efficienza della rete viaria su cui si basa il sistema di comunicazione.La proposta si ispira a Sextos et al. (2017). Questa metodologia è suddivisa in cinque fasi. Le fasi sono: 1) Definizione topologica del Modello di Rete Stradale MRS; 2) Analisi di pericolosità sismica; 3) Analisi di Vulnerabilità Sismica; 4) Analisi dell'esposizione; 5) Analisi di Rischio Sismico (ponte singolo-Modello MRS). Il Modello MRS è definito in relazione al DB regionale EAGLE FVG. Il Modello MRS è costituito da: 29.695 nodi (attraversamenti), un insieme di 645 ponti, 8.020 collegamenti stradali, 6.397 percorsi e 256.099 spostamenti giornalieri della popolazione per motivi di studio e lavoro (Matrici Pendolarismo, ISTAT 2011). L'analisi di pericolosità sismica è condotta considerando due modelli di sorgente sismogenetica: DISS 3.3.0 e zona ZS9. Vengono utilizzati gli approcci: Scenario Storico, PSHA e Correlazione Spaziale. L'analisi di vulnerabilità sismica è condotta considerando le curve tipologiche di fragilità (Nielson, 2005). Ad ogni ponte lungo le arterie del modello MRS sono assegnati due tipi di danno. I danni di tipo strutturale ei tempi di recupero per gli approcci Scenario Storico e PSHA. Il tempo di ripristino è assegnato a ponti e percorsi per l'approccio di correlazione spaziale. L'Analisi dell'Esposizione viene effettuata considerando: l'insieme di 645 ponti, i tempi di recupero associati all'insieme, il numero di abitanti per comune (ISTAT 2011) e la frequenza massima di spostamenti effettuati dalla popolazione per motivi di studio e lavoro. Il rischio sismico è calcolato per 645 ponti e per il modello MRS. Il calcolo del rischio è condotto solo per l'approccio di correlazione spaziale. Si considerano i 100.000 cataloghi sintetici definiti per entrambe le zone ZS904 e ZS905. Il calcolo viene effettuato sia per catalogo che per scenario, da cui viene stimato il raggio medio di baricentro da assegnare al Nodo della Griglia della Regione Friuli Venezia Giulia. I risultati sono presentati da mappe tematiche, utili per una valutazione preliminare di possibili danno indotto da eventi sismici ad una rete di trasporto, con l'obiettivo di: a) Progettare azioni di mitigazione del rischio sismico per le infrastrutture esistenti e le strutture interessate; b) Migliorare la pianificazione e il coordinamento degli interventi di gestione dell'emergenza e c) Eventuali percorsi alternativi per mantenere accettabile il servizio nonostante l'interruzione di percorsi strategici e/o importanti.