Classificazione e tracciamento automatico dei modi strutturali nel monitoraggio dinamico a lungo termine: validazione su una chiesa barocca. = Automatic mode classification and tracking in dynamic long-term Structural Health Monitoring: validation on a baroque church.

Lo Structural Health Monitoring (SHM), letteralmente monitoraggio dello stato di salute strutturale, è una branca dell’ingegneria civile strutturale che si pone come obiettivo la valutazione in continuo della condizione di strutture e infrastrutture, in modo da rilevare tempestivamente possibili variazioni o anomalie delle stesse, così da fermare in tempo l’avanzamento di eventuali stati di danneggiamento. Nel campo dell’SHM, un’importante sottocategoria è il Dynamic Structural Monitoring, che si concentra sull’analisi e la creazione di dati vibrazionali. Una delle fasi fondamentali dello SHM può essere vista nell’acquisizione di dati di accelerazione, velocità o spostamenti tramite sensori installati in situ da cui si possono ottenere informazioni fondamentali della struttura. Tali dati grezzi provenienti dagli strumenti poi vengono filtrati e analizzati in tre diversi passaggi: Pre-processing, fase di preparazione dei segnali raccolti, in cui vengono infatti ripuliti da rumore e fattori che disturbano i dati e che potrebbero causare valutazioni errate nei passaggi successivi; poi si passa all’Identification, o genericamente Processing, fase di effettiva analisi dei dati ottenuti, in cui l’uso di algoritmi di identificazione permette di eseguire operazioni di stabilizzazione e clustering che hanno la finalità di raggruppare i modi sulla base di frequenze e smorzamento; infine il Post-processing prepara i dati così ottenuti alle analisi successive. Una volta effettuate le prime due fasi di elaborazione, il cuore di questo lavoro di tesi consiste nell’automatizzazione della fase di post-processing che ha visto dapprima una fase manuale e una successiva automatizzazione; ciò ha permesso di ottenere le identificazioni strutturali per l’intero periodo di cui si avevano le acquisizioni. Successivamente, tramite una procedura di Mode Tracking è stato possibile ottenere le serie storiche delle prime frequenze. La procedura appena descritta è stata applicata al caso studio della Chiesa di Santa Caterina sita in Casale Monferrato (AL) esempio di spicco dell’architettura barocca religiosa piemontese e che è stata oggetto di recenti interventi di restauro e messa in sicurezza nelle parti più vulnerabili.