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NEL DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE,
DELL’AMBIENTE, DEL TERRITORIO E ARCHITETTURA
THE SCIENTIFIC RESEARCH
IN THE ENGINEERING
DEPARTMENT
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Architettura Tecnica
Composizione Architettonica
Disegno
Geotecnica
Idraulica e Costruzioni idrauliche
Restauro Architettonico
Scienza delle Costruzioni
Strade e Trasporti
Tecnica delle Costruzioni
Topografia e Fotogrammetria
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ARCHITECTURAL TECHNOLOGY
In the last few years the research in
the disciplinary sector “Architettura
Tecnica” has included three main fields of interest:
• the study of local historic construction techniques;
• the analysis of the design process and related performance in
buildings and
• the study of sustainable and bioclimatic architecture.
The research activity has been carried
out also with the help of thesis students, in collaboration with the contribution of external professionals
within Italian and foreign universities
and institutions.
As regards the first field of interest,
we promoted broad research campaigns on traditional construction techniques in both local rural buildings
and important historic buildings of
the Parma area, always with the goal
of developing correct and compatible
methods for maintenance and rehabilitation projects.
We worked on geometric surveys,
analysis of building materials, structural analysis and building diagnostics, energy analysis, design hypothesis
and project evaluation, and comparative-typological- analysis of buildings.
The second field focuses on the design process, involving design Quality
Management and the relation between design phases (conceptual design,
design development and construction
documents) and the performance
control of building components. In
this sector we established collaborations with the Comune di Parma for
the definition of some aspects of the
local Urban and Building Codes (the
part concerning the recommended
environmental requirements), and are
consulting with ACER (Social Housing
Company of Parma).
We also have a collaboration with the
University of Pisa and the Politechnic
School of Turin on Value Analysis as
applied to building components in
the preliminary phase of design.
The third sector is still in the early
stages of development, focusing on
the study of the applicability of some
recommended environmental requirements in residential buildings.
It will involve experiments on site,
and design simulations in collaboration with external institutions.
PERSONALE
Ing. Luca Guardigli
- ricercatore tel.0521 905944
[email protected]
Ing. Paolo Bertozzi
- dottorando di ricerca
Casa Cantoni, spaccato assonometrico.
Cantoni House, axonometric view.
PUBBLICAZIONI
Luca Guardigli, Paolo Bertozzi, Quaderni AT/1 Dipartimento di Ingegneria Civile – Università degli Studi di
Parma, Progetto di edilizia sociale (Projects in Social Housing), pubblicazione in proprio, Tribunale di Forlì, 2002.
Luca Guardigli, Giulia Landriscina, "Recenti sviluppi della ricerca nell’elaborazione di sistemi per l’analisi e la
gestione della sicurezza sismica degli edifici" (Recent developments in the development of seismic security
analysis for buildings), proceedings of the conference Norme per l’edilizia storica diffusa. Quale spazio per la
tutela? (Normatives for diffused historical buildings. What solutions for their care?), Ancona, 15-16 February,
2001, vol.1.
Luca Guardigli, Verso un archivio informativo georeferenziato (Towards a Georeferential Information Archive)
in Maria Antonietta Crippa (edited by), I nuovi metodi di indagine e comunicazione della storia dell’architettura,
Sinai Edizioni, Milano, 2001, pp. 71-76.
Anna Barozzi, Luca Guardigli, Tradition and new technologies in northern Italian building practice, in The End
of Tradition, IASTE Seventh International Conference, October 12-15, 2000, Trani, Italy, IASTE Publications,
University of California, Berkeley, vol. 137.
Luca Guardigli," L’organismo costruttivo del complesso dei 'Paolotti'" ("The Constructed Organism of the
'Paolotti' Complex," pp 75-109, and "Le indagini conoscitive preliminari" ("The preliminary investigations")
pp. 145-160, in A. Barozzi (edited by), Il complesso dei “Paolotti” di Parma – Una ricerca di metodo per l’analisi
e il recupero di un’architettura storica (The "Paolotti" complex in Parma: research for analytical methods and
the recuperation of a historical architecture), Silva Editore, Parma, 1999.
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ARCHITETTURA TECNICA
Le ricerche condotte negli ultimi anni nell’ambito
dell’Architettura Tecnica hanno riguardato principalmente tre campi d’interesse:
• lo studio delle tecnologie costruttive
tradizionali storiche locali
• il processo progettuale e la normativa
tecnico-prestazionale
• l’edilizia sostenibile e l’architettura
bio-climatica.
L’attività di ricerca si è svolta con l’apporto di
laureandi, con il contributo di collaboratori
esterni, assieme ad altre Università ed Enti
italiani ed esteri.
Nel primo campo di studio si sono condotte
ampie ricerche sulle tecniche costruttive
dell’edilizia rurale e di numerosi edifici storici,
anche importanti, dell’area parmense, sempre
nell’ottica di promuovere metodi corretti e
compatibili per la loro manutenzione ed il loro
recupero.
Come strumenti operativi esse hanno previsto
rilievi geometrici e materici, indagini diagnostiche di tipo strutturale, analisi strutturali e di
tipo energetico, ipotesi progettuali, analisi
comparative – anche tipologiche - e ragionate
tra gli edifici.
Aumento di prestazioni acustiche di solaio
tradizionale, dettaglio.
Increased acoustic performances in a traditional
floor,detail.
Il secondo campo di studi riguarda il controllo
del processo progettuale secondo parametri di
qualità (validazione del progetto), ed il rapporto
tra le tre fasi previste dalla legge per la progettazione (preliminare, definitiva ed esecutiva)
Dettaglio costruttivo di un edificio residenziale di nuova costruzione.
Construction detail of a new residential building.
e la normativa tecnico-prestazionale applicata
al sistema tecnologico ed ambientale: spazi
ambientali e componenti edilizi.
In questo settore sono stati avviati rapporti con
il comune di Parma per la stesura del Regolamento Urbano ed Edilizio (per la parte che
riguarda l’applicazione dei requisiti raccomandati) ed un’attività di consulenza per l’ACER
(Edilizia Popolare di Parma) riguardo ad interventi di riqualificazione del patrimonio di edilizia
sociale. Inoltre è prevista una collaborazione di
ricerca con l’Università di Pisa ed il Politecnico
di Torino sull’analisi del Valore applicata ai
componenti edilizi nella fase del progetto preliminare.
Il terzo settore, ancora in sviluppo, riguarderà
lo studio dell’applicabilità di alcuni requisiti
raccomandati di tipo ambientale in edifici residenziali, e si avvarrà di analisi sperimentali sul
campo e di simulazioni progettuali in collaborazione con Enti esterni.
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COMPOSIZIONE ARCHITETTONICA
Le ricerche in corso si articolano in tre
tematiche principali:
SCUOLA ITALIANA DI ARCHITETTURA,
Archivio del materiale video
documentario dedicato ai maestri
dell’architettura italiana.
Una co-produzione del Ministero per
i Beni e le Attività Culturali – Direzione
Generale per l’Architettura e l’Arte
contemporanee e della Facoltà di Architettura di Parma
Responsabili scientifici: Prof. Arch.
Carlo Quintelli, Arch. Margherita
Gruccione, Coordinamento operativo
campagna riprese 2003: Arch. Dario
Costi, Testi e sceneggiature delle
videointerviste: Arch. Laura Pezzetti
(G. Polesello), Arch. Vincenzo Gianpaolo (A.Anselmi), Arch. Riccarda Cantarelli (C. Aymonino).
Il progetto si propone di raccogliere la
testimonianza dal vivo di alcuni tra i
principali autori della cultura architettonica italiana della seconda metà del
Novecento.
La finalità divulgativa è certamente
alla base del progetto ma non da meno
risulta di grande interesse la creazione
di una vera e propria dimensione virtuale (che chiameremo Scuola Italiana
di Architettura), rivolta nello specifico
a chi, nella formazione professionale
dell’architettura ai livelli più elevati,
vuole entrare in diretto contatto con
la trasmissibilità artistica e scientifica, oltre che umana, di alcuni architetti, ancor oggi viventi, che hanno
contraddistinto la recente storia
dell’architettura italiana contribuendo a delinearne i fattori identificativi.
In generale, dal punto di vista scientifico-propedeutico, il progetto assume
una rilevanza particolare in quanto
capace di preservare e consegnare alle
generazioni future alcuni caratteri della
personalità di importanti figure della
storia dell’architettura, di cui altrimenti
non rimarrebbero che poche tracce
aldilà ovviamente delle opere costruite
o dei progetti redatti (quando adeguatamente conservati).
ARCHITETTURA, CITTA', TERRITORIO,
Il sistema insediativo dell'Emilia occidentale rappresenta il corpo principale
degli studi condotti sul contesto emiliano dal Gruppo CITTAEMILIA per
la ricerca e la didattica del progetto
(Dario Costi, Riccarda Cantarelli, Andrea Oliva, Enrico Prandi) sotto la re-
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sponsabilità scientifica del prof. Carlo
Quintelli.
La ricerca si pone l’obiettivo di affrontare alcune fondamentali tematiche
che in generale investono il sistema
policentrico delle città dell’Emilia occidentale, da Piacenza a Modena, con
particolare riferimento ai fenomeni di
relazione tra infrastruttura e insediamento.
I due campi di applicazione sono stati
da una parte l’analisi tipologica e
meta-progettuale degli snodi di accesso
del sistema urbano, dai caselli autostradali alle stazioni ferroviarie, e
dall’altra il destino dell’asse paleogenetico della regione, la Via Emilia, come
occasione di verifica della dialettica
insediativa tra innovazione e tradizione.
FIDENZA: SCENARI DEL TERRITORIO,
Ricerca scientifica convenzionata
La ricerca scientifica denominata Fidenza: scenari del territorio è frutto della
collaborazione di cofinanziamento tra
il Dipartimento ed il Comune di Fidenza, La ricerca ha coinvolto un gruppo
di ricercatori architetti, Enrico Prandi
(coordinatore), Luca Boccacci, Riccarda Cantarelli, Domenico Chizzoniti,
Marco Negroni ed un consulente per
l’analisi dell’area vasta, architetto Emilia Pedrelli del Comune di San Secondo, sotto la responsabilità scientifica del prof. Carlo Quintelli.
La ricerca si pone l’obiettivo di prefigurare uno scenario territoriale futuribile, in termini di relazioni, identificando un ambito, teatro della territorialità,
potenzialmente coinvolgibile in cui
ricollocare la polarità urbana di Fidenza
caricata di un nuovo ruolo direzionale.
Ciò implica immaginare una logica
complessiva dell’assetto infrastrutturale-insediativo: un vero e proprio
“congegno” di dislocazione insediativa
/funzionale che si basi sulle facilitazioni
infrastrutturali, sulle polarità in essere
e potenziali, su nuovi modi di tradurre
dal punto di vista spaziale, funzionale
ed anche paesaggistico, il significato
di polo urbano.
Prof. Arch. Carlo Quintelli
(professore straordinario)
Arch. Dario Costi (assegnista)
Arch. Enrico Prandi (dottore di ricerca)
Arch. Riccarda Cantarelli (dottoranda)
Arch. Luca Boccacci (professore a contratto)
Dott. Arch. Andrea Oliva (cultore )
ITALIAN SCHOOL OF ARCHITECTURE,
Archives of video-documentary material on Italian Masters of Architecture
The project aims to collect live witness
of some of the most important names
of Italian architectural culture of the
second half of 1900. The popularising
aim is certainly at the base of the
project but it is not less interesting
with regard to the creation of a real
virtual dimension (which we’ll call Italian School of Architecture), addressed
to whom, in his high level architectural
education, wants to get in direct touch
with the artistic, scientific and human
transmissibility of some still living architects, who have specially marked
the recent history of Italian architecture
and contributed to point out its significant factors.
In general, from a scientific-preparatory
point of view, the project has a particular meaning, as it is able to preserve
and give to future generations some
personality features of important figures of the history of architecture, of
whom otherwise only a few traces
would remain but built works and
drawn-up projects (if properly preserved).
ARCHITECTURE, CITY, TERRITORY,
Settlement system of Western Emilia
The research aims to face some basic
themes, which generally involve the
polycentric system of Western Emilia
cities, from Piacenza to Modena, with
particular reference to the relationships
between infrastructure and settlement.
The two application fields have been
the typological and meta-project analysis of urban system access junctions,
from motorway tollbooths to railway
stations on one side and the destiny
of region’s Paleogenetic axis, the Via
Emilia, on the other, as occasion to
verify settlement dialectic between
innovation and tradition.
FIDENZA: SCENERIES OF THE TERRITORY,
Supported scientific research
The research aims to represent a possible future scenery of the territory in
terms of relationships, by identifying
a potentially involved ambit where to
put Fidenza’s urban polarity charged
of a new executive role.
This implies the necessity of imagining
a whole logic of the infrastructuresettlement set-up: a real “device” of
settlement-functional dislocation, which is based on infrastructure facilities,
on existing and potential polarities,
on new meanings of urban pole’s concept from a space, function and landscape point of view.
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DISEGNO
Le ricerche in corso si caratterizzano per il tentativo
di conciliare metodi e tecniche di ricerca e di rappresentazione tradizionali e tecniche di rappresentazione
informatiche, attraverso l’uso di software e sistemi
informativi specifici.
AMBITI DI RICERCA
STRUTTURAZIONE DELL’IMMAGINE URBANA
RILIEVO URBANO ED AMBIENTALE
E DEL RILIEVO DELL’ARCHITETTURA
SISTEMI INFORMATIVI
Le ricerche si articolano nello studio della strutturazione
dell’immagine urbana percepibile lungo i percorsi
urbani ed extraurbani principali e nel rilievo e nella
rappresentazione attraverso tecniche diverse, sottese
a finalità diverse, di sistemi architettonici ed infrastrutturali complessi presenti in Parma, conciliando, appunto,
metodi di indagine tradizionali (ricerche storicoiconografiche d’archivio, rilievi diretti) e metodi di analisi
e tecniche di rappresentazione informatiche (acquisizione
di documenti tramite scanner, rappresentazione bidimensionale, tridimensionale e modellazioni informatizzate, creazione di database per l’integrazione delle
informazioni grafiche, alfanumeriche e di immagine).
L’attività di ricerca si sviluppa prevalentemente, quindi,
nei settori del rilievo urbano ed ambientale e del
rilievo dell’architettura, nei quali a partire
dall’acquisizione dei dati geometrici e dimensionali
degli elementi architettonici, urbani e paesaggistici
componenti la città (edifici, percorsi, spazi urbani), si
procede ad una loro rappresentazione alle opportune
scale di riduzione, territoriale, urbana ed architettonica,
cercando di cogliere ed evidenziare gli aspetti formali
e volumetrici caratteristici.
Questo tipo di ricerca contribuisce alla definizione di
procedure di carattere metodologico sul monitoraggio
dell’architettura, della città e dell’ambiente, al fine di
costituire un sistema di controllo negli interventi di
riqualificazione ambientale, urbana ed architettonica,
attraverso l’individuazione di una struttura relazionale
che costituisca la base di un sistema informativo idoneo
alla gestione dei processi di trasformazione alle diverse
scale d’intervento.
A tal fine vengono, infatti, utilizzati sistemi informativi per la gestione del patrimonio architettonico,
urbano ed ambientale, che, in particolare, si avvalgono del rilievo e della rappresentazione come
strumenti operativi di base su cui impostare la successiva gestione dei dati, caratterizzandosi come
strumenti di conoscenza e di controllo cui riferirsi
nei diversi tipi di interventi da effettuare sia a scala
architettonica, che a scala urbana, che a scala territoriale.
In particolare, proprio in relazione a questi tre livelli di
intervento, sono in corso di svolgimento i rilievi e le
relative restituzioni grafiche di numerosi complessi
conventuali, dismessi e non, presenti nella città di
Parma, il rilievo e la restituzione delle quinte urbane
presenti lungo il principale percorso di attraversamento
urbano ed extraurbano della città di Parma (via Emilia),
nonché l’analisi territoriale svolta attraverso la lettura
delle unità di paesaggio sul territorio provinciale di
Parma.
PERSONALE
Prof. Arch. Paolo Giandebiaggi
[email protected]
Prof. Arch. Alberto Mambriani
[email protected]
Prof. Arch. Michela Rossi
[email protected]
Arch. Chiara Vernizzi
[email protected]
Arch. Marco Bennicelli
Arch. Cristina Garzillo
Arch. Andrea Zerbi
Arch. Maria E. Melley
Arch. Ilaria Fioretti
Arch. Daniela Paltrinieri
Arch. Cecilia Tedeschi
prof.ordinario
tel. 0521 90.5938
prof.associato
tel. 0521 90.5956
prof.associato
tel. 0521 90.5938
ricercatrice
tel. 0521 90.5936
assegnista
assegnista
assegnista
dottore di ricerca
dottore di ricerca
dottoranda
dottoranda
Modello tridimensionale della chiesa di San Francesco da
Paola in Parma – Scorcio prospettico.
Three-dimensional model of the church of Saint
Francesco from Paola in Parma - brief perspective.
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DRAWING
The search in course are characterized
for the attempt to conciliate traditional
methods and techniques of search and
representation with computer added
techniques of representation, using
specific software and informative systems.
STRUCTURING OF CITY IMAGE
In particular, the searches in course
are articulated in the study of the
structuring of city image along main
city and extra-city distance, and in the
representation through various techniques, subtended to various purposes,
of architectonic and infrastructural
complexes systems of Parma, conciliating, exactly, traditional methods of
surveying (historical-iconographic searches in local archives, direct reliefs),
and methods of analysis and informatic
techniques of representation (document acquisition through scanner, bidimensional, three-dimensional representation and informatic modeling,
creation of database for integration
of graphical, alphanumeric information
and images).
Search activity is developed mostly, therefore, in THE FIELDS OF
CITY AND ENVIRONMENT SURVEY
AND ARCHITECTURE SURVEY,
in which, leaving from geometric and
dimensional date acquisition of architectonic and city elements, members of the city (buildings, distances,
urban spaces), proceeds to their representation to opportune scales of
reduction, territorial, city and architectonic, trying to pick and to evidence form and volumetric characteristic.
This search contributes to definition
of methodological procedures on the
monitoring of architecture, city and
environment, to the aim to constitute
a control system in the participations
of environmental, city and architectonic requalification, through the location of relational structure that constitutes the base of suitable an
informative system to the management of transformation processes to
the various scales of participation.
INFORMATIVE SYSTEMS
Therefore, in fact, we use informative
systems for management of environmental, architectonic and city patrimosny, and, in particular, we are
taken advantage of the survey and
the representation like instruments
operated on which we base the
setting up of successive data management and control which to refer
in the various types of participations
to carry out to architectonic scale,
than to city scale, than to territorial
scale.
In particular, just in relation to these
three levels of participation, are in
course of development the survey
and the relative graphical restitutions
of many monastic complexes, dismissed or not, in Parma, the survey and
the restitution of the city curtain
present long the main distance of
city and extra-city of Parma (via Emilia), and territorial analysis reading
the “landscape units” on the provincial territory of Parma.
Rilievo urbano del lato sud di Via Mazzini in Parma – Scala 1:500 - Urban survey of south side of Via Mazzini in Parma -
PUBBLICAZIONI
A. Mambriani “Campagne, ville et periphérie: la rehabilitation des ancienes centres ruraux”, Relazione al Colloquio
Internazionale “Intervenir dans les territories à urbanisation diffuse, Clermont Ferrand, 2000;
P. Giandebiaggi: “Sistemi informativi per il rilievo: patrimonio edilizio e percorsi urbani”, con C. Vernizzi, A. Zerbi, M.E.
Melley, I. Fioretti, D. Paltrinieri – in “Trent’anni di Disegno nelle Facoltà di Architettura e di Ingegneria” – Roma, 2001;
P. Giandebiaggi: “Il rilievo dell’immagine urbana: elementi e tipologie caratteristiche nei percorsi principali (Parma e
la via Emilia)” – in Atti del Convegno “Rilievo e Forma Urbana. Il disegno dei portici. Il disegno della città”. – Torino, 2001;
P. Giandebiaggi: “Il disegno di un’utopia – Il progetto di architettura e la nuova immagine urbana di Parma tra XVIII
e IX sec”. – Parma, 2003;
P. Giandebiaggi: “Rilievo dell’immagine urbana: elementi caratterizzanti nei percorsi principali. La via Emilia in Parma
come caso di studio. Approccio critico ed individuazione degli elementi”, Pubblicazione MURST Cofin 2000, Roma, 2003;
P. Giandebiaggi: “Il disegno per una nuova immagine urbana”, in Atti del Convegno “Nel segno di Minerva”, Parma,
2003;
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GEOTECNICA
Le attività di ricerca nell’area della Geotecnica
sono rivolte agli studi su:
Geotecnica ha riguardato prevalentemente gli
studi sul comportamento meccanico di terreni
granulari e dei cedimenti di fondazioni su sabbia.
COMPORTAMENTO MECCANICO DI TERRENI E ROCCE
STABILITÀ DEI PENDII NATURALI
SCAVO IN SOTTERRANEO A FINI CIVILI E MINERARI
COSTRUZIONI IN TERRA
FONDAZIONI
Gli studi del comportamento di ammassi rocciosi fratturati nell’analisi di stabilità di pendii e
di fronti di scavo sviluppano aspetti sperimentali
e teorici. Per i primi si utilizzano alcune tecniche
innovative di monitoraggio e rilievo, per i secondi
si applicano metodi statistici e geostatistci per la
modellazione geometrica degli ammassi rocciosi
e metodi numerici per l’analisi del comportamento
meccanico di sistemi di blocchi di roccia.
Le ricerche svolte nell’ambito delle costruzioni
di gallerie e vuoti sotterranei richiedono l’utilizzo
e la messa a punto di strumenti di calcolo numerico (vedi Figura) e di nuovi metodi di misura
dello stato tensionale indotto dallo scavo.
Lo studio del comportamento a taglio di discontinuità naturali e rinforzate in roccia è parte
fondamentale della ricerca del gruppo geotecnico. A questo scopo vengono condotte specifiche
prove di laboratorio interpretate con modelli
numerici per l’analisi sforzi deformazioni.
Importante argomento di studio è anche la valutazione degli effetti di scala sulla resistenza a
taglio. Per questo motivo vengono messi a punto
e calibrati sulla base di riscontri sperimentali
modelli matematici che si fondano sulla teoria
dei frattali e su metodi geostatistici.
Nell’ambito della stabilità dei pendii i principali
tipi di fenomeni franosi esaminati sono la caduta
massi e i colamenti rapidi. Per i primi si analizzano
risultati di prove sperimentali per la messa a punto
di modelli previsionali del moto di caduta per i
secondi si effettuano prove su canale per la
determinazione dei principali parametri di innesco
e sviluppo del fenomeno.
Per le costruzioni in terra gli studi sono rivolti
a metodologie di costruzioni di argini di Po effettuando delle prove di laboratorio per valutare
l’efficienza di diaframmi plastici e dei materiali
costituenti gli argini. Inoltre, nell’ambito di convenzioni di Ricerca svolte con il Magistrato per il
Po, il gruppo di Geotecnica ha seguito la costruzione di un argine sperimentale di Po in vera
grandezza e il monitoraggio dell’argine in condizioni di massima piena e rapido svaso.
Nella meccanica dei terreni l’attività del settore
Modello ad elementi finiti messo a punto per simulare
il processo di costruzione di una galleria superficiale a
debole profondità ( zona di plasticizzazione nell’intorno
dello scavo).
Finite Element Model set up in order to simulate a
shallow tunnel construction. The Figure shows the
plasticity areas.
I componenti questo settore sono impegnati in
attività di ricerca e coordinamento a livello
nazionale ed internazionale.
Gian Paolo Giani è membro del comitato dell’UNESCO
(ING/RLM) “Working group for prediction of rapid
Landslide Motion”; è presidente della Sezione Italiana
Acque sotterranee dell’Associazione Georisorse ed
Ambiente, è responsabile come Direttore del Dipartimento di una convenzione quadro con l’AIPO dal titolo
“Gestione del Laboratorio di prove sui material e
geotecnica e del Laboratorio di modellistica idraulica”
e di una convenzione con USL 1 Toscana dal titolo
“Studio delle condizioni di stabilità di scavi sotterranei
per la coltivazione di pietre ornamentali”.
Anna Maria Ferrero è responsabile della convenzione
con la Regione Valle d’Aosta dal titolo “Analisi delle
fase di distacco di valanghe in roccia in ambiente
alpino” nell’ambito del programma europeo INTEREG III,
responsabile del progetto di ricerca riguardante
l’applicazione al monitoraggio ambientale di nuovi
sistemi di misura con il centro ricerca comunitario
Joint Research Centre Euratom di Ispra (VA).
Lorella Montrasio è responsabile di un Progetto di
Ricerca nazionale con il Ministero dell’Università e della
ricerca scientifica sull’Analisi, innesco ed evoluzione di
movimenti franosi superficiali.
Sergio Tagliavini collabora all’attività di ricerca del
settore geotecnico e svolge anche attività di ricerca nel
campo dell’idrologia e della geologia applicata.
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GEOTECHNICS
The research activities topics of the
geotechnical group are:
•
•
•
•
•
•
•
Rockfall and rock slide analysis
Underground excavation methods
Rock mass characterization
Shear behavior of rock joints,
Soil mechanics,
Shallow foundations,
Slope stability analysis of submerged volcanic structures,
• Debris flow analysis and modeling,
• Control and monitoring of the stability condition of the excavation.
The activity of the Parma University
research group would mainly devoted
to the development and application
of slope modeling methods, in the
geological and geotechnical characterization of materials involved in instability phenomena and control and
monitoring of the stability condition
of the excavation. This characteriza-
tion will be done by means of specific
in situ surveys and lab and in situ
tests.
The research group have been involved in several researches concerning
different aspects of rock fall phenomena for many years.
In particular, blocks detachment evaluation on the basis of statistical and
deterministic surveys, blocks movement analysis and modeling by means
in situ tests interpretations and by
improvements of a modeling code,
block failure phenomenon at slope
impact study and modeling, analysis
of the dynamical behavior of protection system components developed
by full tests physical models.
Slope stability analysis of hard soil /
weak rock materials is very peculiar
and involved the determination of
the mechanical behavior of these materials. For this reason a specific characterization by means of laboratory
testing and on site surveys have to
be carried out. Large mass movement
phenomena involves the understanding of the failure mechanisms and
triggering causes determination.
The process involve the setting up of
on site monitoring stations and the
development of physical and numerical models.
Risk assessment , safety and working
environment issues are important
consideration in undertaking excavation both for civil or mining purposes.
A great effort in the research is performed by this group in the field of
developing monitoring and alarming
systems which can predict, assess
and minimize the risk during excavation.
The geotechnical group is also involved in researches on the mechanical
behavior on sands and on the behavior of shallow foundations in sands.
PERSONALE
Prof. Ing Gian Paolo Giani
Prof. Sergio Tagliavin
Prof. Ing Anna Maria Ferrero
Ing. Lorella Montrasio
professore ordinario
professore associato
professore associato
ricercatrice
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
Ing. Andrea Segalini
Ing. Maria Rita Migliazza
Ing. Anna Giacomini
Ing. Roberto Valentino
Ing. Martino Leoni
Ing. Marco Dell’Amico
assegnista
assegnista
assegnista
dottorando
dottorando
dottorando
Ing. Nicola Barbone
Ing. Edward Kamugisha
tel. 0521 90.5709
tel. 0521 90.5952
tel. 0521 90.6055
tel. 0521 90.5932
dottorando
dottorando
PUBBLICAZIONI
Cravero M., Ferrero A.M., Gulli’ D., Iabichino G. (2002) Behaviour Of Experimental Panels For Underground Marble
Exploitation By Means Of In Situ Monitoring And Computation Toronto Ont. CANADA - NARMS-TAC 2002, the 5th N
American Rock Mechanics SymposiumCanada.
Ferrero A.M., Iabichino G. (2003) Methods and instruments for the control and monitoring of the stability condition of
dimension stone exploitation UE Technical edition. Edited by: N. Terezoupolos.
Ferrero A. M., Migliazza M., Segalini A. & Negrini G. (2003) Rock fall hazard assessment in Garda lake costal cliffs. Int.
Conference on fast slope movements: prediction and prevention for risk mitigation AGI Napoli, 213-220.
Ferrero A. M., Godio A., Sambuelli L. (2003) Geophysical investigations to optimise excavation of underground marble
quarry in Stazzema, Italy. The leading edge – The society of international Geophysicists journal. Vol. 22 Issue 6. 574-578.
Giani G.P., Giacomini A., Migliazza M., Segalini A & Tagliavini S., (2003) Experimental and theoretical studies to improve
rock fall analysis and protection work design. Rock Mechanics and Rock Engineering.
Segalini A., Giani G.P., (2003) Numerical model for the analysis of the evolution mechanicms of the Gross Gufer Rock
Slide. Rock Mechanics and Rock Engineering.
Leoni M., Montrasio L. (2003). Numerical investigation of shallow foundation on sands, FONSUP, Parigi, pp. 335-344.
Montrasio L., Valentino R. (2003). Experimental analysis on factors triggering soil-slip. Flows 2003. Napoli.
Ferrero A.M., Migliazza M., Giani G.P.(2003) Analysis of the stability condition of tunnels: Comparison between continuous
and discontinuous approaches. International Journal of Rock Mechanics and Mining Science & Geomechanics Abstracts.
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IDRAULICA E COSTRUZIONI IDRAULICHE
L’area culturale afferente ai settori dell’Idraulica e
delle Costruzioni Idrauliche è indirizzata verso lo
studio dei:
Problemi delle acque nel campo dell’Ingegneria
Civile e in quello dell’Ingegneria per l’ambiente
e del territorio.
Essa si pone come naturale polo di attrazione delle
problematiche del settore, la cui particolare vocazione
a Parma è rappresentata dalla presenza di organi di
gestione e governo delle acque di importanza sovraregionale (Agenzia Interregionale per il Po, Autorità
di bacino del Po, Servizio Idrografico).
Particolare attenzione è rivolta pertanto alle problematiche di Protezione idraulica del territorio, senza
comunque trascurare quelle più classiche dell’Idraulica
e delle Costruzioni Idrauliche; l'attività di ricerca si
sviluppa sia su base sperimentale, appoggiandosi al
laboratorio di Idraulica, che attraverso la modellistica
matematica.
Nel campo della Protezione Idraulica dalle acque
di superficie vengono approfondite tematiche di
ricerca attinenti alla quantificazione e gestione del
rischio idraulico sul territorio, con applicazione di
modelli matematici per la formazione e propagazione
delle piene fluviali, dinamica delle inondazioni, progetto e verifica di casse di espansione.
Altri temi specialistici sono l'analisi dei debris flow,
con particolare attenzione alla reologia dei fluidi ed
alla propagazione delle correnti, e la modellazione
dei fenomeni di trasporto solido e di inquinanti a scala
di bacino.
Per quanto riguarda gli aspetti della Protezione
Idraulica delle acque sotterranee vengono svolti
studi sulle problematiche quantitative e qualitative
degli acquiferi; in particolare la modellazione matematica del flusso idrico negli acquiferi regionali è
utilizzata allo scopo di individuare strategie più efficienti nella gestione delle risorse idriche.
Studi teorico-numerici sono in corso per la simulazione
del trasporto di inquinanti nelle falde acquifere allo
scopo di descrivere compiutamente l’evoluzione degli
episodi di inquinamento (problema diretto) e per la
Campo di velocità di una miscela granulare intorno ad un
ostacolo cilindrico. Elaborazione di misure PIV.
Granular velocity in the presence of a circular cylinder.
PIV measurements.
Esperienza di laboratorio (fotografia a destra) e simulazione
numerica (a sinistra) del campo delle altezze idriche causato
dall’apertura brusca di una paratoia.
Experimental (right panel) and numerical (left panel)
water level results after a dam break.
individuazione dei parametri idraulici (problema
inverso) che condizionano il comportamento della
falda acquifera.
Nel campo dell’Idraulica vengono svolti studi sperimentali nel settore della turbolenza delle onde di
mare in condizioni di frangimento e nella swash zone,
in collaborazione con altre Università Italiane e Straniere
e nell'ambito di progetti di ricerca Europei.
Un altro settore di approfondimento è la dinamica e
la reologia di sistemi granulari e di fluidi non Newtoniani, con particolare interesse ai fenomeni di instabilità superficiale di correnti a pelo libero.
Studi teorici sono rivolti anche all'analisi del trasporto
solido in condizioni di sheet flow.
Il settore delle misure idrauliche ha sviluppato strumentazione innovativa per la misura di velocità tangenziale 2-D di miscele granulari.
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HYDRAULICS AND HYDRAULIC STRUCTURES
Cultural, scientific and educational
aspects of Hydraulics and Hydraulic
Structures are addressed with respect
to the study of water problems in the
context of Civil, Environmental and
Land Management Engineering.
These concerns and investigations are
of relevance to all of the water problems that are managed and steered
by important regional and state agencies in the Parma area, such as the
River Po Inter-Regional Agency, the
River Po Authority, and the Hydrographic Service.
Special attention is therefore focussed
on the hydraulic protection of land,
but without neglecting the more traditional fields of Hydraulics and
Hydraulic Structures. Research in these
areas is conducted using mathematical
modelling and an experimental approach in the Department Hydraulic Laboratory.
Research relating to hydraulic protection from surface water is mainly
devoted to the evaluation and management of hydraulic risk through the
development and application of one
and two-dimensional mathematical
models of shallow water flows, design
and validation of flood detention basins, etc..
Other important topics concern debris
flow dynamics, with emphasis on fluid
rheology and flow propagation, sediment transport and pollution modelling at the basin scale.
Research concerning with groundwater involves investigations and analyses
of flux and the problems relating to
pollutant transport; in particular, the
mathematical modelling of water flux
in regional aquifers is utilized with the
aim of finding new and more efficient
strategies for the management of
water resources.
Experimental, theoretical and numerical studies are performed with a
view to assessing groundwater quality.
New methodologies are derived from
field investigations, resulting in an
improvement in the quality, condition
and efficiency of aquifers, and an attendant reduction in the cost of sub-
sequent monitoring and maintenance.
Theoretical and numerical studies
simulating pollution transport in
groundwater are in progress; they
include the detailed description of the
development of the pollution event
(direct problem), and the identification
of hydraulic parameters (inverse problem) affecting the behaviour of aquifers.
The main topics of research in Hydraulics include the experimental analysis
of turbulence in gravity waves in the
breaking condition and swash zone,
in collaboration with Italian and foreign universities involved in European
projects.
There is a specific interest on the rheology and dynamics of granular systems and non-Newtonian fluids, free
surface-flow instabilities, and sediment
transport in sheet flow conditions.
The methodology used is both experimental and theoretical.
A new optical instrument for measuring 2-D tangential velocity has been
developed (patent pending).
PERSONALE
Prof. Paolo Mignosa
Prof. Maria Giovanna Tanda
Prof. Fausto Lazzari
Prof. Massimo Ferraresi
Prof. Sandro Longo
professore ordinario
professore ordinario
professore ordinario
ricercatore
ricercatore
Ing. Francesca Aureli
Ing. Andrea Maranzoni
Ing. Marco Belicchi
Ing. Andrea Zanini
assegnista
assegnista
dottorando
dottorando
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
tel. 0521 90.5925
tel. 0521 90.5946
tel. 0521 90.5950
tel. 0521 90.5951
tel. 0521 90.5157
PUBBLICAZIONI
AURELI F., MARANZONI A. & P. MIGNOSA, Experimental modeling of rapidly varying flows on wet bed and in presence
of submersible obstacles, “River Flow 2004”, Naples, June 2004.
AURELI F. & P. MIGNOSA, Flooding scenarios due to levee breaking in the Po river, Water Management 157, 2004.
BUTERA I. & M.G. TANDA, Semi-analytical transient analysis of river embankments with a synthetic design hydrograph,
Proc. of the 2° Int. Conf. New trends in water and Environmental Engineering for Safety and Life, Capri (Italy), June 2428, 2002.
BUTERA I. & M.G. TANDA, A Geostatistical Approach to Recover the Release History of Groundwater Pollutants, Water
Resources Research, Vol.39, No.12, (2003).
COLOMBO E., DEANGELIS M.L., DE BORTOLI E. & M.G. TANDA, Comparison of Management Scenarii in a Regional
Groundwater System, J. River Basin Management, Vol.1, No.3 (2003).
FERRARESI, M. & S. LONGO, Modello distribuito di qualità delle acque superficiali a scala di bacino. Atti del XXVIII
Convegno di Idraulica e Costruzioni Idrauliche, Potenza, 2002.
LONGO, S., Turbulence under spilling breakers using wavelets. Experiments in Fluids, 34/2, pp. 181-191, DOI 10.1007/s00348002-0545-1, 2003.
LONGO, S. & M. PETTI, Misure e Controlli Idraulici. McGraw-Hill Italia, Collana Istruzione Scientifica. In stampa, 2004.
MAIONE U., MIGNOSA P. & M. TOMIROTTI, Regional estimation of synthetic design hydrographs, J. River Basin Management,
Vol.1, No.2 (2003).
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RESTAURO ARCHITETTONICO
Il “Restauro Architettonico” ricerca prevalentemente nei settori della “Conservazione e riuso
del patrimonio storico architettonico” e del
“Consolidamento delle strutture storiche”.
I temi della conservazione e del riuso del patrimonio storico sono affrontati a livello didattico
e di ricerca con riferimento a casi concreti, in
parte siti nel territorio parmense.
Obiettivi della ricerca sono:
• la conoscenza dell’edilizia storica
• la definizione di procedure di analisi e di progettazione per la conservazione e il riuso del
patrimonio architettonico
• la verifica progettuale di ipotesi di valorizzazione
e consolidamento degli edifici storici.
Le metodologie e le procedure di ricerca si basano
su indagini archivistiche, su rilievi diretti, a livello
geometrico e stilistico, su indagini storiche e su
verifiche progettuali.
Nel settore del consolidamento sono oggetto di
studio la protezione sismica degli edifici storici,
le procedure di modellazione non lineare per
l’analisi strutturale di strutture antiche, con particolare interesse per la stabilità delle strutture in
pietra e in terra cruda, le procedure sperimentali
e le prove non distruttive per l’identificazione
statica e dinamica delle strutture.
Sono in corso attività di ricerca che fanno riferimento ad alcune convenzioni
- con il Comune di Modena per lo studio delle
strutture lignee del Teatro Comunale di Modena
- con la Soprintendenza ai BB. AA. di Siena per
l’effettuazione di indagini sperimentali in campo
Il Duomo di
Parma,
oggetto di
indagine
statica
Grafici dei dati di monitoraggio della cripta del Duomo di
Parma
Graphics of the monitoring data of the crypt of Parma's
Cathedral
Sopralluogo di docenti e studenti alla cripta del Duomo di
Parma
Inspection of teachers and students at the crypt of
Parma's Cathedral
The
Cathedral
of Parma, a
static study
object
statico e dinamico per l’analisi delle strutture di
copertura e dei dissesti strutturali della chiesa
dell’Abbazia di Monte Oliveto Maggiore - Siena.
- con la Soprintendenza ai Beni
Architettonici di Arezzo, per una collaborazione
nell’analisi dei dati provenienti dal sistema di
monitoraggio della Chiesa di San Francesco a
Arezzo, che contiene il ciclo di pitture “della
storia della sacra croce” di Piero della Francesca;
- con la Fabbriceria del Duomo di Parma per
una analisi dei dati provenienti dal sistema di
monitoraggio del Duomo e del Campanile.
Sono inoltre in corso:
• studi per l’identificazione e il riuso dell’ex
Convento di San Francesco a Parma, per il quale
è previsto un riuso a sede didattica universitaria;
• ricerche sulla stabilità delle strutture in pietra
mediante metodi di modellazione numerica e di
analisi sismica, con applicazioni operative alle
strutture dei templi di Angkor in Cambogia;
• studi sui metodi di monitoraggio strutturale
degli edifici storici.
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ARCHITECTURAL RESTORATION
The research activity in the “Architectural Restoration” is mainly focused
on “Conservation and reuse of historical and architectural heritage”
and of “Rehabilitation of historical
structures”.
The themes of conservation and reuse
of historical heritage are faced referring
to sites mostly located in the Parma
territory, both at didactic and research
levels. The aims of the research are
the acquaintance with historical buildings, the definition of analysis and
planning procedures for the conservation and reuse of architectural heritage,
the practical verification of exploitation
hypotheses for historical buildings.
Research methods and procedures are
based upon archive inquiries, geometrical and stylistic direct surveys, historical investigations and practical appli
cations on real tasks.
The aims of the research in the rehabilitation field are the seismic protection
of historical buildings, the definition
of non-linear modelling procedures
for the structural analysis of ancient
structures (with particular focus on the
stability of stone structures), the definition of experimental procedures and
non-destructive tests for the static and
dynamic identification of structures.
Some of the activities are connected
to research contracts:
• with the Soprintendenza ai BB. AA.
of Siena in order to carry out an experimental inspection with static and
dynamic tests to analyse the roof stability and the structural disorders of
the church in the Abbey of Monte
Oliveto Maggiore (SI);
• with the Studio Comes of Firenze,
to analyse the data collected by the
monitoring system of the church of
San Francesco in Arezzo, where a cycle
of paintings on “the history of the Holy
Cross” by Piero della Francesca is located;
• with the Fabbriceria of the Dome of
Parma, to analyse the monitoring data
from the Dome and the Bell Tower;
• with the Modena City Council for an
inspection on the wooden structures
of the Theatre of Modena.
Moreover, studies are currently ongoing:
• on the identification and the reuse
of the former Convent of San Francesco in Parma, which is planned to be
turned from a prison to a university
didactic centre;
• on the stability of stone structures
with numerical methods and seismic
analyses, with applications on the
temples of Angkor in Cambodia;
• on structural monitoring methods
for historical buildings.
PERSONALE
Prof. Carlo Blasi
- professore straordinario
[email protected]
tel. 0521 90.5909
Prof. Dezzi Bardeschi
- professore a contratto
Prof. Rossana Gabasso
- professore a contratto
Prof. Nora Lombardini
- professore a contratto
Ing. Eva Coïsson
- dottoranda
PUBBLICAZIONI
C. Blasi: “The rehabilitation of the historic core of Split” – Atti del Convegno “Internationale EIPOS Konferenz Ökologie
im Bauwesen” Dresden 14-15 April 2000.
C. Blasi e AA.VV.: “Manuale del Restauro” –Mancosu Editore S.r.l. Roma 2001.
C. Bessac, C. Blasi, G. Peqeux: “Archéologie et restauration du Pont de Mostar” in “Archéologia” n°376, marzo 2001
– Edition Faton, Parigi – pp. 48-59.
C. Blasi: “Hagia Sophia in Istanbul: geometry, earthquakes and restorations” in “Hagia Sophia Surveying Project” –
Architectural Institute of Japan – Tokio 2001 pp. 179-203.
Blasi C., Coïsson E., Ferretti D.: “The use of carbon fibres in restoring the stables of the Medici villa of Poggio a Caiano
– Florence”, First International Conference on Innovative Materials and Technologies for Construction and Restoration
-IMTCR04, Lecce 6-9 June 2004.
Belletti B., Coïsson E.: “General survey and FE analysis of the Monte Oliveto Maggiore church (Siena, Italy)”. IV
International Seminar on Structural Analysis of Historical Construction, Padova 10-12 Novembre 2004.
Abbazia di Monte
Oliveto MaggioreSiena (a destra).
Indagini sulle volte
della chiesa
dell'Abbazia
(a sinistra).
The Monte Oliveto
Maggiore AbbeySiena (at right).
Inspections on the
vaults of the
church of the
Abbey (at left).
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SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
L’attività di ricerca del settore “Scienza delle
costruzioni” è indirizzata verso le seguenti tematiche fondamentali:
COMPORTAMENTO DI MATERIALI
E STRUTTURE FESSURATE
STRUTTURE IN CALCESTRUZZO
ARMATO E FIBRORINFORZATO
STABILITÀ DI STRUTTURE
INGEGNERISTICHE
I componenti di questo Settore sono impegnati
in attività di ricerca e coordinamento a livello
internazionale:
Andrea Carpinteri: Membro del Comitato Scientifico della Rivista Internazionale “Fatigue and
Fracture of Engineering Materials and Structures”
dal 1996 al 2002; Membro del Comitato Scientifico
della Rivista Internazionale “International Journal
of Fatigue” dal 1997 al 2001; Presidente del
Comitato TC3 (Technical Committee “Fatigue of
Engineering Materials and Structures”) dell’ESIS
(European Structural Integrity Society) dal 2000.
Roberto Brighenti: Membro del Comitato Scientifico della Rivista Internazionale “International
Journal of Fatigue” dal 2001.
Andrea Spagnoli: Membro del Comitato Scientifico della Rivista Internazionale “Fatigue and
Fracture of Engineering Materials and Structures”
dal 2004.
I TEMI DI RICERCA
• studio del comportamento di strutture fessurate
(fig. 1),
• definizione di procedure di analisi e di progettazione di strutture metalliche e in calcestruzzo
armato o fibrorinforzato, anche soggette a carichi
variabili ciclicamente nel tempo,
• verifica di strutture nei riguardi della loro stabilità
(fig. 2).
Le metodologie e le procedure di ricerca si basano
su indagini bibliografiche, su analisi di dati sperimentali, su studi teorici e numerici e su verifiche
progettuali relative a problematiche reali.
Obiettivi delle ricerche sono :
• lo studio del comportamento dei materiali per
strutture ingegneristiche,
• la protezione sismica degli edifici,
• la definizione di procedure di modellazione
teorica e numerica per l’analisi strutturale, con
particolare interesse per la stabilità e il comportamento a frattura,
• la definizione di procedure sperimentali per
l’identificazione statica e dinamica delle strutture.
Fig. 1. Campo tensionale in una lastra tesa doppiamente
fessurata
Fig. 1. Stress field in a double-edge cracked plate
under tensile loading
Fig. 2. Modo di imbozzamento di un cilindro (con spessore
della parete variabile) in materiale composito laminato
soggetto a compressione assiale
Fig. 2. Out-of-plane displacement contour of the
buckling mode in a laminated composite cylinder
(with variable wall thickness) under axial compression
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STRUCTURAL MECHANICS
The research activity in the area
of “Structural Mechanics” is focused on the following fundamental topics:
• Fracture Mechanics of Engineering Materials and Structures
•Reinforced and Fibrereinforced Structures
• Structural stability
Aims of the research activity are:
• study of the mechanical behaviour of engineering materials,
• seismic preservation of buildings,
• theoretical and numerical modelling of structures with emphasis to stability and fracture
behaviours,
• experimental procedures for
static and dynamic identification
of structures.
The academic staff in the area
of “Structural Mechanics” is currently involved in several research
and coordination activities at an
international level:
Andrea Carpinteri: Member of
the Editorial Board of the International Journal “Fatigue and
Fracture of Engineering Materials
and Structures” from 1996 to
2002; Member of the Editorial
Board of the International Journal
“International Journal of Fatigue”
from 1997 to 2001; Chairman
of the Technical Committee
“Fatigue of Engineering Materials
and Structures” (TC3) of ESIS (European Structural Integrity Society) since 2000.
Roberto Brighenti: Member of
the Editorial Board of the International Journal “International
Journal of Fatigue” since 2001.
Andrea Spagnoli: Member of
the Editorial Board of the International Journal “Fatigue and
Fracture of Engineering Materials
and Structures” since 2004.
PERSONALE
Prof. Andrea Carpinteri
- professore ordinario
[email protected]
tel. 0521 90.5918
Ing. Roberto Brighenti
- ricercatore
[email protected]
tel. 0521 90.5910
Ing. Andrea Spagnoli
- ricercatore
[email protected]
tel. 0521 90.5927
Ing. Sabrina Vantadori
- dottoranda
PUBBLICAZIONI
A. Carpinteri, M. de Freitas, A. Spagnoli (Editors), Biaxial/Multiaxial Fatigue and Fracture. ESIS STP 31,
Elsevier Science Ltd., Oxford, U.K., 2003.
A. Carpinteri, R. Brighenti, A three-parameter model for fatigue behaviour of circumferential surface flaws
in pipes. International Journal of Mechanical Sciences, Vol.42, No.7, 1255-1269, 2000.
A. Carpinteri, R. Brighenti, A. Spagnoli, A fracture plane approach in multiaxial high-cycle fatigue of metals.
Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures, Vol.23, No.4, 355-364, 2000.
A. Carpinteri, R. Brighenti, A. Spagnoli, Fatigue growth simulation of part-through flaws in thick-walled
pipes under rotary bending. International Journal of Fatigue, Vol.22, No.1, 1-9, 2000.
A. Carpinteri, R. Brighenti, A. Spagnoli, External surface cracks in shells under cyclic internal pressure.
Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures, Vol.23, No.6, 467-476, 2000.
A. Carpinteri, A. Spagnoli, Multiaxial high-cycle fatigue criterion for hard metals. International Journal
of Fatigue, Vol.23, No.2, 135-145, 2001.
A. Carpinteri, A. Spagnoli, S. Vantadori, An approach to size effect in fatigue of metals using fractal
theories. Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures, Vol.25, No.7, 619-627, 2002.
A. Carpinteri, A. Karolczuk, E. Macha, S. Vantadori, Expected position of the fatigue fracture plane by
using the weighted mean principal Euler angles. International Journal of Fracture, Vol.115, No.1, 87-99,
2002.
A. Carpinteri, A. Spagnoli, S. Vantadori, A multiaxial fatigue criterion for random loading. Special Issue
of Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures,Vol.26, No.6, 515-522, 2003.
A. Carpinteri, R. Brighenti, S. Vantadori, A numerical analysis on the interaction of twin coplanar flaws.
Special Issue of the International Journal Engineering Fracture Mechanics, Vol.71, No.4-6, 485-499, 2004.
A. Carpinteri, A. Spagnoli, A fractal analysis of size effect on fatigue crack growth. International Journal
of Fatigue, Vol.26, No. 2, 125-133, 2004.
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STRADE E TRASPORTI
L’attività di ricerca del settore “Strade e Trasporti”
è finalizzata al perfezionamento delle teorie e
delle tecniche di progettazione e costruzione di
infrastrutture per trasporti stradali, ferroviari ed
aeroportuali.
struzione di strade intrinsecamente sicure.
La produzione scientifica degli ultimi anni è stata
finalizzata alla definizione di modelli reologici
per lo studio delle pavimentazioni flessibili, alla
validazione delle procedure di trattamento e di
riciclaggio delle pavimentazioni stradali esistenti
e di rifiuti industriali finalizzate alla produzione
di materiali idonei a costituire nuove opere,
avvalendosi di collaborazioni con enti ed aziende
attenti alla salvaguardia ed
allo sviluppo del territorio.
Engineering
• l’Helsinki University of Technology
ed in ambito nazionale:
• Rete Ferroviaria Italiana,
• Ministero delle Infrastrutture e dei Traspor-
La dotazione di sofisticate apparecchiature per
lo studio delle prestazioni dei materiali per la
sovrastruttura viaria sia in laboratorio (laboratorio
Prove Materiali e Strutture, Laboratorio Bitumi
Nello studio della concezione del progetto, sia e Conglomerati Bituminosi) sia in situ (Unità
Mobile di rilevamento)
della singola opera che
consente di affiancare
di un sistema di traall’attività di ricerca anche
sporto, viene dedicata
SICUREZZA
DELLA
CIRCOLAZIONE
l’offerta di servizi di ecparticolare attenzione
cellenza per l’analisi del
ai principi della geMATERIALI DA COSTRUZIONE STRADALI
degrado delle infrastrutstione e della manuture di trasporto.
tenzione quali aspetti MOBILITA’ E TRAFFICO
di estrema attualità.
Il settore Strade e TraPROGETTAZIONE AVANZATA DI
sporti, già Unità di ricerca
I temi della sicurezza INFRASTRUTTURE VIARIE
del CIRS (Centro Interudella circolazione e dei
niversitario di Ricerca
cantieri,della incidenStradale), vanta collabotalità, della mobilità di
persone e merci si affiancano all’analisi avanzata razioni con i maggiori gruppi di ricerca a livello
delle prestazioni dei materiali da costruzione, mondiale quali:
della dinamica del corpo stradale e delle sovra- • l’Università della Florida
strutture, con livelli di eccellenza riconosciuti • il Recycled Material Resource Center
dai numerosi progetti di ricerca di valenza • il Minnesota Department of Transportation
internazionale in atto.
• il Nottingham Center for Pavement
Progettazione avanzata di infrastruttre viarie
Roads advanced design
La ricca offerta didattica del
settore “Strade e Trasporti”
è stata strutturata specificamente per venire incontro alle esigenze locali e
nazionali di una forte accelerazione dello sviluppo
delle infrastrutture viarie,
cogliendo le reali necessità
di formare tecnici competenti nel campo dell’Alta
Velocità ferroviaria, delle
sovrastrutture aeroportuali,
della progettazione e co-
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ROAD AND TRANSPORTATION
The research of Road and Transportation Section is focused on improving theories and techniques for
project and construction of transportation infrastructures in roads, railways and airports. In the study of
a structure or transportation system,
particular attention is paid to the
project of present issues as management and maintenance.
The themes of traffic and yards safety, car crash, mobility, advanced
analysis of construction materials
performances, dynamics of road
structures are studied at high levels,
proved by international research
projects in progress.
Recent scientific production is oriented to define rheological models for
asphalt pavements design, to validate procedures of processing and
recycling of existing roads and industrial waste with the purpose of
producing suitable materials for new
constructions.
This aim is pursued availing of the
collaboration of agencies and com-
PERSONALE
Prof. Ing. Antonio Montepara
- professore ordinario
panies careful to environmental
development and preservation.
The didactic offer of Road and
Transportation Section is specifically
structured to satisfy local and national requirements of a strong development of road infrastructures,
understanding the actual need of
qualified engineers for high speed
railways, airports and for design and
construction of intrinsic safe roads.
Research activity is joined to the
offer of excellent services for analysis
of transportation infrastructures
deterioration, by means of advanced equipments for studying construction materials performances
both in laboratory (Laboratory for
tests on Materials and Structures,
Laboratory for Bituminous Materials
and Bituminous Mixtures) and in
situ (Mobile Unit for Roads Survey).
The Road and Transportation Section, which is a research unit of CIRS
(Centro Interuniversitario di Ricerca
Stradale), has collaborations with
the greatest research groups as the
University of Florida, the Recycled
Materials Resource Center, the Minnesota Department of Transportation, the Nottingham Center for
Pavement Engineering, the Helsinki
University of Technology, RFI (Rete
Ferroviaria Italiana), Ministry of Infrastructures and Transports, Provincia di Parma.
Studio della meccanica della frattura
Study of Fracture mechanic
Cantiere sperimentale
Experimental Yard
[email protected]
tel. 0521 90.5904
Prof. Ing. Felice Giuliani
- professore associato
[email protected]
tel. 0521 90.5905
Assegnisti di ricerca
Ing. Arianna Costa
Ing. Gabriele Tebaldi
- dottorandi
Ing. Silvia Rastelli
Ing. Ines Antunes
PUBBLICAZIONI
A. Montepara, F. Giuliani, S. Rastelli ,“Einige hinweise zum projekt kaltrecycling von asphaltgranulat
stabilisiert mit bituminöse emulsionen”, 3rd Eurasphalt & Eurobitume Congress, Vienna, Austria, 2004.
A. Montepara, G. Tebaldi, A. Costa,“Relation between crack growth parameters and mechanical
characteristics the high modulus asphalt concrete”, 5th RILEM International Conference about Cracking
in Pavement, Limoges, Francia, 2004.
A. Montepara, F. Giuliani,“Rate of ageing of asphalt cement in milled reclaimed asphalt pavement”,
3rd International Symposium on Maintenance and Rehabilitation of Pavements and Technological
Control, University of Minho, Portogallo, 2003.
F.Giuliani, “Winter maintenance of porous asphalt pavements”, XI PIARC International Winter Road
Congress, Sapporo, Giappone, 2002.
A. Montepara, F. Giuliani,“Studio degli incidenti stradali nella città di Parma mediante l’implementazione
di una rete neurale artificiale”, XXIV Convegno Nazionale Stradale AIPCR, Saint Vincent (AO), 2002.
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TECNICA DELLE COSTRUZIONI
L’attività di ricerca del settore “Tecnica delle
Costruzioni” segue un articolato percorso che
si snoda secondo alcune direttive preminenti.
Innanzitutto vanno ricordati gli studi di base per
l’analisi non lineare delle strutture, tra le
quali quelle di conglomerato armato hanno
un’importanza rilevante, senza tuttavia dimenticare quelle in muratura di laterizio.
Tra queste ultime, ad esempio, si sono indagate
con particolari approcci ispirati alla meccanica
della frattura ed ai cosiddetti “micropiani”, alcune
murature di edifici monumentali, ricercandone il
degrado non solo strutturale, ma anche, in alcuni
casi, di tipo chimico-fisico.
Gli studi di base affrontati hanno consentito di
giungere alla formulazione di particolari approcci
non lineari che hanno permesso l’analisi di travi
in conglomerato armato ordinario e precompresso
aventi particolari geometrie.
CONVENZIONI
• con la Fabbriceria della Basilica Cattedrale
di Parma, per la consulenza scientifica relativa
all’analisi della stabilità del campanile del
Duomo di Parma ed all’analisi dei dati rilevati
attraverso il sistema di monitoraggio esistente
per la struttura del Duomo;
• con la ditta AREA Prefabbricati Srl per determinare, attraverso modellazione numerica ad
elementi finiti, i criteri progettuali utili ai fini
dell’esecuzione e produzione di un elemento
prefabbricato di copertura;
• con l’Associazione Produttori di Solai Alveolari
Precompressi (ASSAP) per la stesura di un
manuale teorico-tecnico sulle metodologie di
calcolo dei solai alveolari precompressi.
Un altro filone di ricerca ha interessato lo studio
dell’instabilità delle strutture, valutando opportunamente, secondo particolari metodologie
di calcolo numerico computazionale, le classiche
due non linearità presenti nel problema: quella
di tipo geometrico e quella di tipo meccanico.
Non va poi dimenticato lo studio di natura sperimentale affrontato mediante una particolare
metodologia a luce laser, in grado di consentire
l’individuazione del campo di spostamenti in
materiali aventi modesta deformazione specifica,
quali, ad esempio, i conglomerati artificiali e non.
Con tale metodologia, cosiddetta
E.S.P.I., è possibile valutare il processo
di danneggiamento locale che conduce
alla formazione di bande di danneggiamento nel materiale in esame, ricavando così fondamentali indicazioni
da tradurre successivamente in
un’idonea schematizzazione teorica
atta ad interpretare correttamente il
comportamento meccanico del materiale stesso.
Mappa di spostamenti (ottenuta con metodo E.S.P.I.) di
un provino teso rinforzato con lamine in fibre di carbonio.
Displacement map (obtained with E.S.P.I. technique)
of a tensile specimen reinforced with carbon fibers
plates.
Analisi agli elementi finiti di un pavimento industriale in calcestruzzo fibrorinforzato sollecitato con un carico posto in diverse posizioni.
Finite element analysis of a fiberreinforced concrete slab loaded
in different positions.
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BUILDING TECHNIQUES
The research activity in the sector of
“Building Techniques” regards a number of main themes.
First of all basic studies are carried
out for non-linear analysis of structures, mainly in reinforced concrete,
but also in brick masonry.
Among the latter, for example, some
ancient masonry structures have been
inspected with particular approaches
inspired by the fracture mechanics
and by the so-called “microplanes”,
analysing not only the structural decay, but also, in some cases, chemical
and physical decay.
These basic studies have lead to the
formulation of particular non-linear
approaches that allowed analysing
plain and pre-stressed concrete beams
with peculiar geometries, like high
span roof elements and hollow core
slabs.
Another research field is the survey
of structures instability, with the
evaluation, through particular computational methods, of the two classical non-linearities existing in the
problem: the geometrical and the
mechanical one. It was thus possible
to examine the stability of reinforced
concrete structures, evaluating for
example the reliability measure of a
pre-cast frame, particularly slender.
Moreover, an experimental study has
been carried out with a particular
laser technique that allows analysing
the displacement field in materials
with low specific deformation, like
artificial and natural concretes. With
this technique, so-called E.S.P.I., it is
possible to evaluate the local damage
process that leads to the formation
of damage bands in the examined
material, obtaining fundamental indications that can be later on translated
in a suitable theoretical scheme to
interpret correctly the material mechanical behaviour.
Three research contracts are currently
active:
• with the Fabbriceria della Basilica
Cattedrale di Parma for the scientific
consultancy on the analysis of the
stability of the Parma Dome bell tower
and on the analysis of the data collected by the monitoring system on
the Dome structure;
• with the Area Prefabbricati Srl to
determine, through finite element
analysis, design criteria to realize and
produce a pre-cast roof element;with
the Association of Pre-stressed Hollow
Core Slabs Producers (ASSAP) to elaborate a theoretical-technical manual
on design methods for pre-stressed
hollow core slabs.
PERSONALE
Prof. Ivo Iori
- professore ordinario
[email protected]
tel. 0521 90.5921
Prof. Roberto Cerioni
- professore associato
[email protected]
tel. 0521 90.5928
Ing. Daniele Ferretti
- ricercatore
[email protected]
tel. 0521 90.5943
Ing.Beatrice Belletti
- ricercatrice
[email protected]
tel. 0521 90.5930
Ing. Patrizia Bernardi
- assegnista
Ing. Eva Coïsson
- dottoranda
Ing. Elena Michelini
- dottoranda
Ing. Andrea Mordini
- dottorando
Ing. Luca Provenzale
- dottorando
PUBBLICAZIONI
Belletti B., Bernardi P., Cerioni R., Iori I. (2003), “On the behaviour of R/C beams without
shear reinforcement”, EURO-C 2003 Congress, March 17-20, St. Johann im Pongau.
Belletti B., Cerioni R., Iori I., Provenzale L., “Model for Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete
Beams”, STUDIES AND RESEARCHES, Graduate School in Concrete Structures, Fratelli Pesenti,
Politecnico di Milano, Italy,Vol. 23, 2002.
Coïsson, E., Ferretti, D. “Osservazione con tecnica ESPI del comportamento a compressione di
materiali quasi fragili”, Atti del XXXI Convegno AIAS, 18-21 settembre 2002, Parma, 91.
Fantilli, A.P., Ferretti, D., Iori, I., Vallini, P. (2002) “Mechanical model for failure of compressed
concrete in reinforced concrete beams”, Journal of Structural Engineering, ASCE, 128, 5, 637-645.
Ferretti D., Iori I., Morini M. (2002), “La stabilità delle strutture: il caso delle costruzioni in cemento
armato”, McGraw-Hill Italia.
Bazant Z.P., Ferretti D. (2001), “Asymptotic temporal and spatial scaling of coupled creep, aging,
diffusion and fracture processes.” in CONCREEP6, (eds. ZP Bazant, F. Wittman and F-J. Ulm),
Elsevier.
Belletti, B., Cerioni, R. and Iori, I., “A Physical Approach for Reinforced Concrete (PARC) membrane
elements”, J. Struct. Engrg., ASCE, 127(12), 2001.
Fantilli A.P., Ferretti D., Iori I., Vallini P. (1998),“Flexural deformability of reinforced concrete
beams.” Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 124, No. 9, 1041-1049.
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TOPOGRAFIA E FOTOGRAMMETRIA
Le principali attività di ricerca sono:
• il posizionamento dinamico di
sensori fotografici integrati a sistemi di navigazione
• la classificazione di dati da altimetria laser
• le tecniche di orientamento automatico in fotogrammetria digitale.
Il posizionamento dinamico di sensori fotografici integrati a sistemi di
navigazione interessa sia la fotogrammetria aerea, nella produzione
di cartografia ed ortofoto, sia il
rilievo nel settore stradale tramite
veicoli attrezzati.
L’obiettivo dei sistemi integrati è
quello di determinare la posizione
e l’assetto della camera da presa ad
ogni scatto, tramite le informazioni
raccolte dal sistema di navigazione.
A partire da coppie di tali immagini,
ormai georeferenziate, è immediata
la restituzione (cioè il calcolo delle
coordinate e la rappresentazione
cartografica) dei particolari della
scena.
Fondamentale per il funzionamento
di tali sistemi, oltre all’integrazione
tra i componenti, è la calibrazione
del sistema (interfacciamento camera-ricevitore, interpolazione della
traiettoria, determinazione dei parametri di trasformazione tra i sistemi di riferimento dei diversi sensori.
In questo ambito presso il Dipartimento si sta sperimentando un veicolo per il rilievo stradale (Fig. 1),
attrezzato con 2 telecamere digitali
e 2 GPS; inoltre il settore partecipa
a gruppi di ricerca nazionali ed internazionali sulle tecniche di calibrazione di sistemi integrati cameraIMU/GPS e sui metodi di verifica delle
precisioni di georeferenziazione.
Fig. 1- Il veicolo rilevatore
The mobile mapping van of the
Department
THE SURVEYING AND
PHOTOGRAMMETRY AREA
There are currently 3 main research
Fig. 2
Il Laser
scanner
Principle
of laser
scanning
Il laser a scansione aviotrasportato è
uno dei sistemi di acquisizione dati
per la produzione di DTM attualmente più efficienti ed accurati.
Esso è costituito da un telemetro
laser integrato ad un sistema
IMU/GPS, montati su aereo (Fig. 2).
Nel corso del volo, impulsi laser inviati
sul terreno consentono la determinazione delle coordinate di migliaia
di punti al secondo; questa mole di
dati va tuttavia filtrata da errori di
acquisizione e classificata, distinguendo edifici, vegetazione e terreno.
A tale scopo in collaborazione con
l’Università degli Studi di Roma,
sono stati sviluppati algoritmi di
classificazione del terreno e la localizzazione e ricostruzione degli edifici, con la generazione del relativo
modello solido, esportabile in ambiente CAD.
Nella fotogrammetria digitale le attività sono rivolte principalmente allo
studio di metodi per l’orientamento
delle immagini e la restituzione di
punti tramite accoppiamento di
punti omologhi per correlazione
d’immagini (triangolazione aerea
automatica) o con tecniche numeriche (RANSAC, matrice fondamentale,
tensore trifocale); sono in atto applicazioni al monitoraggio delle deformazioni di materiali per pavimentazioni sottoposti a carico nonchè dei
movimenti di innesco di frane su
modelli in laboratorio.
topics: direct georeferencing, laser
scanning and automatic orientation.
In direct georeferencing 1-step and
2-steps methods have been proposed and successfully applied to the
calibration of integrated IMU/GPS
systems in aerial photogrammetry.
A mobile mapping van, currently
equipped with just 2 digital synchronized cameras and 2 GPS receiver
(Fig. 1) is being tested for application
in road cadastre and road maintenance.
In laser scanning (Fig. 2) a strategy
for raw data classification in 3 main
classes (buildings, bare terrain and
vegetation) has been implemented
within a rule-based hierarchical framework who relies on the analysis
of topological relationships among
homogeneous regions. Vegetation
is removed from raw data by thresholding the residuals of a spline
interpolation.
Building reconstruction is performed
looking for roof planes and roof
edges, building up their topology
and constructing the polyhedral building model.
In addition to several applications
of digital photogrammetry to particle tracking, deformation monitoring
and Automatic Aerial Triangulation,
research is being carried out on
efficient methods to automate image orientation in terrestrial photogrammetry too.
PERSONALE
Prof. Ing. Gianfranco Forlani
- professore associato
[email protected]
0521 90.5934
Ing. Alberto Varini
- assegnista
Ing. Riccardo Roncella
- dottorando
PUBBLICAZIONI
Nardinocchi C., Forlani G. (2001) Building detection and roof extraction
in laser scanning data. In: Gruen, Baltsavias, Van Gool (ed’s) “Automatic
extraction of man-made objects from aerial and space images”, Ascona,
10-15 giugno 2001, Balkema, Lisse, The Netherlands, 2001, 319-330.
Forlani G., Pinto L. (2002). A single step calibration procedure for IMU/GPS
in aerial photogrammetry. IAPRS, Vol. 34 Part. 3B.
Roncella, R. Forlani G. (2003). Image-to-image perspective rectification.
IAPRS, Vol. 34 Part. 5/W12, 289-293.
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Dipartimento di Ingegneria
Civile, dell’Ambiente,
del Territorio e
Architettura
Il Direttore del
Dipartimento per il
quadriennio 2000-2004
è il Prof.
Ing. Gian Paolo Giani.
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Parco area delle Scienze 181/a - 43100 Parma
(PR) tel. +39 0521 90.5923 - fax 90.5924
www.unipr.it//arpa/dipcivil/
A livello internazionale il Dipartimento ha svolto
programmi di ricerca finanziati dalla comunità
europea e ha, tramite i suoi docenti e ricercatori,
continue collaborazioni con importanti Università
europee e statunitensi.
Tra queste si ricordano l’Imperial College di Londra,
l’Università di Grenoble, l’Università Tecnica di
Grenoble, il Politecnico di Losanna, il Dipartimento
di Ingegneria Civile e dei Minerali e il Dipartimento
di Trasporti del Minnesota.
Il Direttore del
Laboratorio Ufficiale di
Prove Materiali e
Strutture è il Prof.
Antonio Montepara.
Convenzioni e Contratti di ricerche
Il Responsabile del
Laboratorio di Idraulica
e Costruzioni Idrauliche
è il Prof. Paolo Mignosa.
Prof. Ing. Gian Paolo Giani
Il Dipartimento di Ingegneria Civile, dell’Ambiente,
del Territorio e Architettura sviluppa attività di ricerca
pura ed applicata nell’ambito dell’ingegneria delle
costruzioni ed infrastrutture civili, dell’ingegneria per
la difesa e pianificazione del territorio e per la salvaguardia dell’ambiente e del patrimonio edilizio.
L’attività di ricerca del Dipartimento riguarda anche
la progettazione e la composizione architettonica, il
recupero e il restauro del costruito e di altre discipline
che concorrono alla formazione di ingegneri civili,
dell’ambiente del territorio e di architetti.
Accanto a studi teorici e ricerche sperimentali sul
comportamento meccanico e idraulico di mezzi naturali
e di conglomerati e sul comportamento di strutture
il Dipartimento è anche presente sul territorio sia a
livello locale, sia a livello nazionale ed internazionale.
• l’Autorità di Bacino del fiume Po,
• l’Agenzia Interregionale per il Po,
• il Comune di Parma,
• il Comune di Modena,
• le Provincie di Parma, Genova e Chieti,
• l’Agip Petroli-Enitecnologie,
• la Maccaferri SPA,
• l’USL di Carrara,
• la Società Autocamionale della Cisa,
• la Fabbriceria del Duomo di Parma,
• la Società RDB Spa,
• la Regione Emilia Romagna,
• la Regione Valle d’Aosta,
• l’Associazione Solai Alveolari
Prefabbricati,
• le Soprintendenze ai BB.AA. di Siena e
di Arezzo.