Analisi di vulnerabilità sismica di edifici storici in muratura: la basilica di S. Nicola a Tolentino = Seismic vulnerability analysis of historic masonry buildings: the case study of basilica of St. Nicholas in Tolentino

Il terremoto è un fenomeno naturale, ma i suoi effetti catastrofici dipendono da una serie di fattori prettamente umani. L'Italia è infatti un territorio ad alta sismicità ma i danni provocati dai sismi avvenuti sono tanto più gravi quanto più pensiamo al nostro patrimonio costruttivo. Chiese, torri, palazzi storici o semplicemente aggregati urbani storici caratterizzano il nostro paese ma lo rendono fragile nei confronti dei terremoti. Queste strutture hanno molti punti di debolezza intrinseci ai quali si aggiungono l'incuria del tempo, la mancata tutela da parte delle istituzioni e interventi di consolidamento realizzati con tecniche ormai superate. Tuttavia tali edifici posseggono un enorme valore storico e comunitario. Non si tratta di salvare una bellezza astratta, ma di tutelare un patrimonio diffuso che rappresenta la forma dei nostri luoghi, la nostra identità culturale e la nostra dimensione comunitaria. Per questo motivo la moderna Ingegneria Strutturale sta focalizzando la sua attenzione sullo studio della vulnerabilità sismica degli edifici storici in muratura. La vulnerabilità è la propensione di una struttura a subire un danno di un determinato livello, a fronte di un evento sismico di una data intensità, ed esistono diversi metodi per la sua valutazione. La scelta di uno in luogo di un altro dipende essenzialmente dalla scala della valutazione e dal livello di affidabilità dei risultati che si vogliono ottenere. Sicuramente per le strutture storiche in muratura di particolari dimensioni, il procedimento oggi più utilizzato è quello dell'analisi dei cinematismi di collasso dei vari macro-elementi. Tuttavia, nel nostro caso, si è deciso di utilizzare un approccio diverso e quindi di eseguire su un modello numerico globale della costruzione le analisi strutturali, di tipo lineare e non lineare e di natura statica o dinamica. L’edificio preso in considerazione è la basilica di San Nicola a Tolentino (MC), costruita in più secoli fin dalla fine del 1200 e pesantemente danneggiata dall’ultimo sisma che ha colpito l’Italia centrale nel 2016. La sua storia e la sua viva compresenza dei tempi le hanno garantito un importante ruolo di attrazione culturale e spirituale. Dopo l’ultimo evento sismico, il Politecnico di Torino ha portato avanti un’importante campagna di indagini per analizzare i danneggiamenti occorsi ed è anche stato installato un sistema di monitoraggio dinamico. Dopo la fase di conoscenza preliminare della struttura è stato possibile realizzare un modello numerico agli elementi finiti nel software Midas Gen. Questo modello preliminare è stato poi migliorato tramite le tecniche di model updating, utilizzando i parametri dinamici ottenuti attraverso l’identificazione dinamica. In questo modo si sono stimate in maniera affidabile le caratteristiche meccaniche dei materiali e si sono ottenute informazioni più accurate sulle anomalie che influenzano il comportamento strutturale. Sul modello aggiornato è stata dapprima eseguita un’analisi dinamica lineare. Si è quindi passati ad un analisi statica non lineare (pushover). Inizialmente applicando alla struttura delle forze orizzontali proporzionali ai singoli modi di vibrare significativi e successivamente considerando il contributo di tutti i modi attraverso un’analisi pushover multimodale. In conclusione, si può affermare che l'analisi globale della basilica di Tolentino ha portato a risultati soddisfacenti per comprendere il comportamento d'insieme della struttura e i suoi elementi più deboli.