Analisi funzionale delle Linee Guida per la valutazione della sicurezza dei ponti esistenti, confronto con procedure analoghe, introduzione di metodologie avanzate di ispezione e implementazione UML = Functional analysis of the Guidelines for the evaluation of the safety of existing bridges, comparison with similar procedures, introduction of advanced inspection methodologies and UML implementation

I collassi strutturali avvenuti nel corso degli ultimi anni e portati alla ribalta della cronaca hanno messo in luce la necessità di interventi strutturali urgenti su numerosi ponti e viadotti della rete stradale e autostradale nazionale aperti alla circolazione. A livello normativo non sono stati chiariti in passato i procedimenti da adottare su opere che hanno superato la vita attesa di progetto, né definita una coerente politica di adeguamento delle infrastrutture esistenti. Per garantire la funzionalità e la sicurezza delle opere è necessaria una corretta pianificazione delle ispezioni e degli interventi, verifiche periodiche della struttura, analisi dei rischi ed interventi di manutenzione adeguati. Infatti i software di Bridge Management System più recenti non soltanto racchiudono informazioni e documenti sulle infrastrutture, ma sono in grado di definire il programma di manutenzione più adeguato per ogni opera e definire un ordine di priorità delle attività. Nella prima parte del lavoro di tesi viene analizzata la fase ispettiva e in particolare sono descritti i vantaggi dell’integrazione di droni in fase di ispezione visiva e come supporto ai processi di gestione e manutenzione dei ponti esistenti. A tal fine, viene indagata la possibilità di ottenere modelli tridimensionali in scala delle strutture ispezionate mediante rilievo fotogrammetrico eseguito da drone. Nella seconda parte del lavoro di tesi si analizza la fase di valutazione del danno sulle strutture e la definizione di indici dello stato di condizione del ponte. i principali metodi di calcolo esistenti per la quantificazione del danno nei ponti esistenti vengono messi a confronto per evidenziarne i vantaggi e svantaggi. Nella terza parte del lavoro viene sviluppato un applicativo software in grado, grazie al riconoscimento automatico del danno, di identificare fessure all’interno di fotografie scattate su strutture in calcestruzzo armato. Il metodo di rilevamento delle fessure proposto è costituito da due elementi fondamentali: classificazione e segmentazione delle immagini. Attraverso sviluppi futuri dell’applicativo, sarebbe possibile quantificare il danneggiamento in termini di dimensione ed estensione, al fine di eseguire autonomamente ciò che tradizionalmente viene effettuato visivamente da operatori del settore. Nell’ultima parte della tesi si esegue un esame dei nodi decisionali previsti dalle Linee Guida per i ponti esistenti al fine di ricavarne una schematizzazione grafica funzionale. La suddivisione in differenti processi è adatta ad una futura implementazione in un software di gestione. Le tecniche di rilevo precedentemente introdotte, quali rilevo tramite drone e rilevamento del danno strutturale tramite rete neurale convolutiva, vengono anch’esse integrate nella schematizzazione dei processi. Infine, si utilizza il linguaggio di modellizzazione unificato UML per modellare i processi decisionali previsti dalle Linee Guida sui ponti esistenti. I diagrammi delle classi, dei casi d’uso e delle attività realizzati possono essere utilizzati per una futura implementazione in un sistema di gestione dei ponti.