R5 - Analisi e consolidamento strutturale, monitoraggio geomatico, rilevamento e modellazione 3D

Laboratorio di Sistemi Digitali

Progettazione di sistemi elettronici per applicazioni specifiche, in particolare nell'ambito della acquisizione di dati e loro elaborazione per il riconoscimento di oggetti e caratteristiche e l'estrazione di indicatori anche attraverso sistemi capaci di apprendimento.

Laboratorio di Modelli numerici e stampe 3D come nuova frontiera per la comunicazione museale - Stampa3D

Sulla base delle tematiche sviluppate all’interno del SurveyLab (R1), il presente laboratorio ha come obiettivo quello di elaborare specifici modelli numerici 3D, per differenti scale di rappresentazione, finalizzati alla stampa 3D. I modelli fisici hanno sempre rappresentato un momento metodologico di studio ed analisi del territorio e delle architetture. Oggi, grazie alle tecnologie di stampa 3D, si aprono dei nuovi scenari anche in ambito archeologico con diversi campi di applicazione: la riproduzione di manufatti, la rappresentazione del territorio, la riproduzione di intere aree archeologiche e di architetture. Il vantaggio non è soltanto quello di stampare i modelli, ma di progettare la stampa in funzione di diversi obiettivi, potendo così scegliere il dettaglio, i materiali, la scala di restituzione e la possibilità di interagire o meno con il modello, con finalità volte ad una fruizione estesa anche a categorie con differenti disabilità. Le stampe 3D diventano a loro volta degli utili strumenti dove poter operare processi di realtà aumentata (AR) in un quadro di applicazioni interdisciplinari utili alla comunicazione dei risultati, soprattutto nei contesti museali, dove la riproduzione di manufatti archeologici ed architettonici è utile alla comprensione di importanti fenomeni storici.

LABORATORIO Mathematical methods for Cultural Heritage - Mat-CH

Sviluppo di metodologie e tecnologie per la digitalizzazione ed il monitoraggio:

  • tecniche di compressione di immagini; sviluppo di metodologie e algoritmi semi-automatici per l’ottimizzazione dell’acquisizione di dati e la loro elaborazione; tecniche stereo-fotogrammetriche/shape from shading;
  • monitoraggio dello stato di conservazione e degrado di edifici e opere mobili:
  • modellistica matematica e simulazione dei fenomeni di degrado su superfici lapidee/metalliche o delle condizioni statiche di edifici
  • metodologie basate sull’elaborazione di segnali e immagini per il monitoraggio non invasivo di beni monumentali e manufatti artistici e per la diagnosi assistita.
  • Sviluppo di metodologie e tecnologie per la virtualizzazione e la fruizione digitale:

Restauro digitale di versioni digitali di materiale di archivio (stampe, filmati, manoscritti, fotografie, dipinti, etc.).

Laboratorio Materiali e Strutture - sedi Architettura e Ingegneria - LMS-A

L’attività di indagine è rivolta sia alla sperimentazione in situ che in Laboratorio. Si eseguono analisi di malte storiche con prove penetrometriche, analisi granulometrica, prova di taglio diretto, indagini con termocamera e analisi di vibrazioni ambientali per l’identificazione strutturale. Nell’ambito della modellazione, si eseguono analisi dinamiche e pushover di risposta sismica di strutture storiche e monumentali, nonché di beni museali. Sono stati sviluppati modelli statistici a scala territoriale per la valutazione speditiva della prestazione sismica di edifici ordinari e di chiese.

L’attività di indagine è rivolta anche alla identificazione dinamica delle strutture, occupandosi sia delle problematiche legate alla necessità della misura al vero della risposta e delle azioni, sia della relativa trattazione matematica. Tra le applicazioni più significative si annoverano le misure di vibrazioni su alcune parti del Colosseo e su alcuni edifici di interesse storico-strategico della Guardia di Finanza di Via XXI settembre sotto attraversati della linea B1 di Roma metropolitane.

Laboratorio di Strutture

Il gruppo strutture è attivo nel campo della valutazione e mitigazione del rischio sismico delle strutture esistenti, con particolare riguardo alla vulnerabilità di edifici storici e monumentali e allo studio di sistemi innovativi di riabilitazione, ai sistemi di isolamento e mitigazione, ai metodi di progetto di strutture sostenibili e sismo-resistenti, alla caratterizzazione meccanica di materiali compositi per la riparazione e il rinforzo strutturale. L’attività di ricerca si avvale dell’ausilio di sperimentazione in laboratorio e in situ su materiali, elementi strutturali e modelli in scala, e dello sviluppo di metodi e codici di calcolo per l’analisi strutturale.

Laboratorio di Infrastrutture Viarie

Il Gruppo Infrastrutture Viarie svolge attività di ricerca nell’ambito della progettazione, costruzione e gestione delle infrastrutture viarie. lo studio dei processi di ottimizzazione progettuale e verifiche di funzionalità strutturale viene affrontato con strumenti e procedure innovative. Per le indagini relative alle opere stradali, oltre le prove di qualificazione e caratterizzazione dei materiali, si analizza in ogni sua parte la sovrastruttura stradale, attraverso l’applicazione di tecniche e metodi innovativi: dalle tecnologie LIDAR per le indagini di superficie, alle tecnologie GPR per quelle profonde. Con le prime si rilevano e rappresentano con notevole accuratezza oggetti tridimensionali, consentendo la ricostruzione numerica. La capacità di rilevare a distanza geometrie molto complesse in tempi rapidi ne consente l'utilizzo su "oggetti" difficilmente rilevabili con tecniche tradizionali. Lo strumento viene utilizzato in modalità statica o mobile. Il Georadar consente l’investigazione non distruttiva di strutture ed elementi ipogei. Quindi si indaga su sovrastrutture, corpo stradale ed elementi strutturali al fine di localizzare vuoti, fessure, zone di umidità, condizioni di degrado. Si indaga inoltre anche su elementi strutturali come cavità, manufatti, impianti, etc. non noti, celati dietro murature o elementi strutturali non ispezionabili con metodi distruttivi.

laboratorio di geotecnica - FROZEN Geolab

Studio dei terreni multifase (parzialmente saturi), artificialmente congelati e dei materiali granulari a grani frantumabili. Applicazioni: frane indotte da pioggia, sostegno temporaneo degli scavi in ambiente urbano, effetti dell’installazione dei pali in materiali granulari.
Elenco principali brevetti:
MACCHINA DI PROVA PER CARATTERIZZARE UN TERRENO ARTIFICIALMENTE CONGELATO Deposito dicembre 2017 ( ITA 01/12/2017 – IT 102017000138835 )
PCT dicembre 2018 (PCT/IB2018/059570 - PCT 03/12/2018).

Elenco progetti di ricerca più rilevanti sviluppati dal laboratorio:
FROZEN (finanziamento Filas-LazioInnova): “Indagine sperimentale del comportamento meccanico di terreni artificialmente congelati – FROZEN” – FILAS-RU-2014-1180 (194 k€) (www.frozen.uniroma2.it) (2015-17)
ETHZ_UTV (2017-18): (finanziamento ETHZ) progetto di collaborazione per lo studio dei fenomeni di innesco di frane superficiali indotte da pioggia (“3D Numerical Modelling of Shallow Landslides induced by Rainfall”) (40 k€).
MISSION SUSTAINABILITY Uniroma2 (2018-19): “SMARTGSHP-Smartsizing the ground-source heat pumping systems taking into account the themo-hydro-mechanical coupling with soil sorrounding” (21 k€)
Bando Preseed LazioInnova (2019-20): “FROZEN Geolab” (100 k€)
StartCupLazio 2017: “Frozen” Premio Speciale Startup Initiative Intesa Sanpaolo “BOOTCAMP FOR ENTREPRETEURS”

Elenco principali servizi svolti dal laboratorio:
- Consulenza ENEL progettazione pannelli fotovoltaici alla luce delle NTC Canadesi: criticità e miglioramenti proposti (15 k€)
-Consulenza Metro Napoli- galleria di collegamento Piazza Municipio, elaborazione e interpretazione dei dati monitorati durante l’applicazione dell’Artificial Ground Freezing (AGF) per lo scavo della galleria di collegamento (40 k€)
-Collaborazione MetroC, stesura in co-tutela di 3 tesi di laurea sull’Artificial Ground Freezing per il passaggio della galleria di MetroC nella stazione San Giovanni.
-Collaborazione ITALFERR per la messa a punto dell’apparecchiatura triassiale FROZEN per prove su terreni artificialmente congelati.
-Collaborazione con PINIGroup e TREVISpA per interventi di congelamento artificiale.

Laboratorio Materiali e Strutture

Il Laboratorio Materiali e Strutture del DISG svolge la sua attività in due campi distinti: uno di natura prettamente scientifica, a supporto della ricerca sperimentale su materiali e modelli; l'altro, da inquadrarsi come servizio prestato all'esterno dell'Università di fornire analisi delle caratteristiche meccaniche - ed eventuale relativa certificazione ufficiale - di materiali e prototipi nel campo delle costruzioni sia monumentali che moderne.

Laboratorio di Geotecnica, Geologia e Strade - LAGGS

Il Laboratorio di Geotecnica, Geologia e Strade (LAGS) ospita le attività dei gruppi di ricerca afferenti a tre SSD (Geotecnica - Geologia Applicata - Costruzioni di Strade Ferrovie e Aeroporti).

Il gruppo di Geotecnica annovera due docenti (un PO e un PA), due assegnisti e due dottorandi, impegnati in attività di ricerca sperimentali e teoriche su tematiche di base ed applicative suddivise in tre principali settori: applicazione e sviluppo di tecniche di laboratorio prototipali finalizzate a studiare le proprietà meccaniche ed idrauliche dei terreni naturali o sottoposti a consolidamento; analisi numeriche del comportamento statico e sismico delle principali opere geotecniche (fondazioni, opere di sostegno, dighe, gallerie); analisi di rischio geotecnico su grandi aree (liquefazione sismica, subsidenza). Particolarmente attiva è la ricerca nel settore dello studio del rischio sismico, in particolare da liquefazione, che si esplica attraverso una fitta rete di collaborazioni internazionali ed il coordinamento di attività nell’ambito di progetti europei (www.liquefact.eu). Le attività sperimentali si inquadrano nell’ambito di progetti competitivi (PRIN) e convenzioni con enti pubblici e privati, e riguardano prevalentemente il consolidamento dei terreni con diverse tecniche (jet grouting, deep soil mixing, iniezioni a bassa pressione di nanosilice colloidale, miscelazione con calce e cemento, impiego di additivi chimici per la stabilizzazione dei terreni argillosi, addizione di fibre di roccia basaltica).

Il gruppo di Geologia applicata annovera un docente (PA) ed un dottorando. Le tematiche di ricerca sviluppate riguardano la difesa del territorio da eventi naturali quali fenomeni franosi e deformazioni gravitative profonde di versante, la geologia del terremoto, i processi di erosione e subsidenza, la gestione e difesa degli acquiferi, l’idrogeologia, il telerilevamento, la caratterizzazione di rocce sciolte, lapidee e materiali naturali da costruzione, il rilevamento geologico-tecnico, l’esplorazione geologica del sottosuolo, la cartografia tematica, la geologia delle aree urbane, il monitoraggio, la prevenzione e mitigazione dei rischi geologici e geo-ambientali, il recupero di siti degradati e inquinati, la conservazione dei beni ambientali. Il gruppo sviluppa una significativa attività scientifica in collaborazione con istituzioni accademiche ed enti li di ricerca non accademici su tematiche riguardanti l’idrogeologia, la geologia del terremoto, cartografia tematica, geologia delle aree urbane e tecniche avanzate di telerilevamento (DInSAR) applicate ai fenomeni di subsidenza naturale ed antropica.

Il gruppo di Costruzioni di Strade, Ferrovie ed Aeroporti annovera un docente (PA), un assegnista ed un dottorando. Le ricerche riguardano la progettazione, costruzione, gestione, manutenzione e controllo delle diverse infrastrutture di trasporto. Le principali tematiche studiate sono la caratterizzazione funzionale e meccanica dei conglomerati bituminosi, la sicurezza stradale e degli utenti deboli, la valutazione degli impatti ambientali a livello di tronco e di rete, i sistemi informativi stradali per la gestione, la qualità e sicurezza dei cantieri, le analisi di rischio sismico su sistemi ed infrastrutture di trasporto. Il gruppo è particolarmente attivo, mediante convenzioni con Enti pubblici, sul tema della sicurezza delle infrastrutture di trasporto.

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