HORIZON-MSCA-2023-PF-01-01. Project SMART: Sensing and Model-based Approach for Reliable and Timely bridge rehabilitation enhancement

Susana Ereiz (Responsabile Scientifico)

Una manutenzione efficace e tempestiva dei ponti è fondamentale per garantire l'integrità strutturale e la sicurezza a lungo termine. Il progetto SMART introduce un approccio innovativo ed economico alla manutenzione dei ponti che migliora l'integrità strutturale a lungo termine ottimizzando al contempo l'allocazione delle risorse. Il metodo si basa sull'integrazione dei dati di accelerazione raccolti dai veicoli di uso quotidiano dotati di smartphone nel processo continuo di aggiornamento del modello a elementi finiti (FEMU). Grazie agli accelerometri integrati negli smartphone, i veicoli che attraversano quotidianamente i ponti rilevano la risposta dinamica del ponte sotto vari carichi. I parametri dinamici estratti, ottenuti dalla raccolta e dall'elaborazione dei dati di accelerazione raccolti dagli smartphone, come le frequenze naturali e le forme modali, vengono poi utilizzati per aggiornare un modello a elementi finiti del ponte, rappresentandone accuratamente lo stato strutturale e le prestazioni attuali.

L'aggiornamento continuo del modello consente di rilevare cambiamenti strutturali, quali variazioni delle proprietà dei materiali o delle dimensioni della sezione trasversale. L'analisi di questi cambiamenti aiuta a identificare potenziali danni o degrado, consentendo interventi di manutenzione tempestivi. L'approccio proposto affronta sfide significative nel monitoraggio tradizionale dello stato di salute strutturale (SHM), quali costi elevati, complessità e necessità di sensori dedicati. Utilizzando veicoli in transito e smartphone, questo sistema offre un'alternativa scalabile ed economica per il monitoraggio di vaste reti di ponti. Inoltre, l'integrazione dei dati in tempo reale consente rapporti sulle condizioni più frequenti, riducendo il rischio di cedimenti strutturali imprevisti e facilitando la manutenzione proattiva.

Oltre a migliorare la sicurezza, questo metodo ottimizza gli interventi di manutenzione dando priorità alle aree critiche. Nel sistema è integrata un'analisi dei rischi che consente di individuare i tratti del ponte che richiedono un intervento immediato, snellendo il processo e aiutando le amministrazioni pubbliche ad allocare le risorse in modo più efficiente. Il monitoraggio continuo e l'aggiornamento dei modelli garantiscono una gestione efficace della manutenzione dei ponti, fornendo ai professionisti del settore informazioni approfondite sul comportamento strutturale del ponte. Questo approccio offre una soluzione strategica e pratica per prolungare la durata delle infrastrutture critiche. Sfruttando veicoli di uso quotidiano, la tecnologia degli smartphone e tecniche di modellazione avanzate, rivoluziona il modo in cui le reti di ponti vengono monitorate e mantenute. In definitiva, migliora la sicurezza, riduce al minimo i costi di riparazione e i tempi di inattività e garantisce la durata a lungo termine delle infrastrutture di trasporto, rappresentando un significativo progresso nelle pratiche di manutenzione dei ponti.

Contributo agli SDG: 9