L’Italia è una delle nazioni più esposte al rischio sismico in Europa, con una storia segnata da eventi devastanti che hanno colpito intere comunità e infrastrutture. La Regione Abruzzo, in particolare, rappresenta un territorio ad alta sismicità, dove nel corso del tempo sono stati registrati circa 200 terremoti di magnitudo superiore a 3.7. Tra questi, gli eventi più tragici restano il terremoto della Marsica del 1915, che causò oltre 30.000 vittime, e quello dell’Aquila nel 2009, con 309 vittime.
Il progetto EDISIS nasce da questa drammatica realtà con l’obiettivo di fornire risposte innovative e concrete per migliorare la sicurezza sismica delle costruzioni, riducendo al contempo gli effetti distruttivi dei terremoti sulle strutture. Sviluppato da CDV Engineering Srl e cofinanziato dalla Regione Abruzzo nell’ambito del Programma FESR 2021-2027, il progetto si è svolto in diciotto mesi, dal gennaio 2024 al luglio 2025, sotto la guida tecnica dell’ingegnere Loris De Flaviis.
EDISIS si è posta l’obiettivo di individuare e sviluppare pone una soluzione tecnologica d’avanguardia che combina in modo innovativo due elementi chiave che agiscono in sinergia per massimizzare l’efficacia nella protezione antisismica delle strutture:
Questa innovazione a doppio binario rende EDISIS una soluzione altamente versatile, capace di adattarsi alle caratteristiche specifiche di ogni struttura e di ogni evento sismico, ottimizzando la dissipazione energetica e la protezione.
La fase di sviluppo della piattaforma informatica nel progetto EDISIS è stata fondamentale per garantire un sistema avanzato e integrato di analisi e gestione dei dati sismici, destinato a supportare la sicurezza delle strutture edilizie in modo innovativo. Questa piattaforma, denominata A.S.D.P. (Advanced Sismic Dissipator Project), è stata progettata per offrire una soluzione completa e usabile, in grado di automatizzare la raccolta, l’elaborazione e la visualizzazione dei parametri sismici necessari alla progettazione e al funzionamento del dissipatore semiattivo.
Dal punto di vista tecnologico, la piattaforma si basa su un’architettura moderna LAMP (Linux, Apache, MySQL, PHP) integrata con componenti JavaScript, che garantisce una robusta gestione dei dati e degli utenti. Al centro del sistema c’è un database specializzato che conserva informazioni dettagliate sulle zone sismiche italiane, con dati riferiti a oltre 10.700 punti di monitoraggio, e caratteristiche strutturali degli edifici, permettendo precise interpolazioni geografiche per determinare i parametri di rischio a livello territoriale.
La piattaforma utilizza un modulo di intelligenza artificiale a tre livelli, che assicura alta affidabilità e velocità nell’elaborazione: il primo livello è rappresentato dal motore Gemma3, rapido e principale responsabile del 60% delle richieste con tempi di risposta di 2-5 secondi; in caso di indisponibilità, subentra Deepseek, sistema di backup più sofisticato ma con tempi di calcolo più lunghi; infine un calcolo locale garantisce la risposta sempre e comunque, in meno di un secondo, preservando la continuità operativa anche in assenza di connettività o servizi esterni.
L’interfaccia utente è progettata per essere professionale e facile da usare, con un modale da 1400 pixel che visualizza i risultati a schermo intero in modo chiaro ed esaustivo. L’utente può inserire dati di base, come la posizione geografica e le caratteristiche costruttive dell’edificio, e ottenere automaticamente lo spettro di risposta sismica conforme alle normative NTC 2018, corredato da analisi dettagliate della massa inerziale e forze sismiche coinvolte.
Ulteriore punto di forza della piattaforma è il sistema di raccomandazione automatica per il dimensionamento dei dissipatori, basato su algoritmi intelligenti che considerano la massa inerziale calcolata, la tipologia strutturale e l’intensità sismica della zona. Tutti i risultati possono essere esportati in report tecnici standardizzati, funzionali all’uso diretto nelle procedure di progettazione antisismica.
Questa fase di sviluppo ha previsto anche un’attenta programmazione, implementazione e test continuo del software, per garantire affidabilità, sicurezza, e performance ottimali. La piattaforma incorpora meccanismi di autenticazione utente, validazione e sanitizzazione degli input, crittografia HTTPS e sistemi di caching intelligente, per ottimizzare l’esperienza utente e la sicurezza dei dati.
Nel complesso, la piattaforma informatica A.S.D.P. rappresenta un pilastro tecnico e operativo del progetto EDISIS, facendo da tramite efficiente e intelligente tra le complesse dinamiche sismiche e le soluzioni innovative di dissipazione dell’energia, offrendo un supporto indispensabile agli ingegneri per progettare strutture più sicure e resilienti.
Un elemento distintivo del progetto EDISIS è il dissipatore antisismico semiattivo, un dispositivo all’avanguardia progettato per intervenire dinamicamente durante un evento sismico. A differenza dei dissipatori tradizionali passivi, il sistema semiattivo può variare la propria risposta in tempo reale, adattandosi alle caratteristiche specifiche del sisma e della struttura.
Nella fase di progettazione del dissipatore si è seguito il seguente schema:
– Si sono valutate in primis tutte le diverse tecnologie di smorzamento semiattivo disponibili sul mercato
Una volta scelta la tecnologia che meglio si adattava ai requisiti del progetto si è andato a definire:
– Il layout dello smorzatore, sia del prototipo in scala che della futura gamma di prodotti di serie, e valutando tutti i pro e i contro delle diverse configurazioni di smorzatore e modellandole di massima.
– La parte idraulica e meccanica dello smorzatore, relativa alle forze non controllabili (compresi materiali, tenute, ecc, ecc)
– La parte relativa alle forze controllabili.
Il sistema di smorzamento costituito dallo smorzatore, dalla sua parte sensoristica, e dal controller: costituisce un sistema “intelligente” che si differenzia dagli smorzatori classici utilizzati in ambito civile, i quali vengono utilizzati in maniera passiva. Questo vuol dire che le prestazioni dinamiche di questa tipologia di smorzatori, e le sue condizioni di settaggio (se presenti), vengono decise in fase di progettazione e rimangono costanti per tutta la vita dello smorzatore. Diversamente un sistema semiattivo come quello oggetto dello studio può variare la sua risposta, per ottimizzare la dinamica strutturale della struttura, in funzione della sollecitazione sismica che presenta una sua naturale aleatorietà ed in funzione delle caratteristiche strutturali dell’immobile.
Il cuore del sistema è un algoritmo di controllo Proporzionale-Integrale-Derivativo (PID) implementato su una scheda ad hoc. Questo algoritmo elabora in tempo reale i segnali provenienti dai sensori e regola la risposta del dissipatore in millisecondi.
Il dissipatore è dotato di tre sensori fondamentali: una cella di carico che misura le forze applicate, un potenziometro per rilevare gli spostamenti e un accelerometro monoassiale per monitorare le accelerazioni. Questi dati sono continuamente acquisiti e utilizzati dal sistema di controllo.
Il controllo avviene tramite modulazione di larghezza di impulso, che consente di regolare la viscosità del fluido nel dissipatore variando la geometria dei passaggi al suo interno, e quindi l’energia dissipata.
Il dissipatore memorizza le configurazioni ottimali raggiunte durante un evento sismico per migliorare la risposta ad eventi successivi, introducendo così un elemento di adattamento e ottimizzazione continua.
Il controllo è affidato a un sistema progettato per assolvere il controllo di tutte le condizioni variabili nel tempo, sistema che potrebbe sembrare semplice ma in realtà implementa algoritmi di controllo molto sofisticati.
Il sistema acquisisce continuamente dati da tre sensori: una cella di carico che misura le forze, un potenziometro che rileva gli spostamenti e un accelerometro che monitora le accelerazioni. Questi dati vengono elaborati da un algoritmo PID (Proporzionale-Integrale-Derivativo) che calcola in tempo reale la risposta ottimale del dissipatore.
Per la validazione è stata sviluppata una piattaforma vibro-oscillante innovativa:
• Sistema Biella-Manovella: Trasformazione del moto rotatorio in moto alternato rettilineo
• Controllo Parametrico: Regolazione continua di ampiezza e frequenza
• Struttura a Portale: Modello in scala per test realistici
• Acquisizione Dati: Sistema integrato per registrazione e analisi in tempo reale
Questa piattaforma utilizza un sistema biella-manovella che trasforma il movimento rotatorio di un motore in oscillazioni lineari, replicando il movimento ondulatorio di un sisma. Su questa base è stata montata una struttura “a portale” che rappresenta un edificio in miniatura, completo di dissipatore semiattivo.
I test condotti su questo sistema hanno fornito risultati sorprendenti. Il dissipatore semiattivo è stato in grado di aumentare l’energia dissipata fino al 27% rispetto a un sistema passivo equivalente. Più importante ancora, il sistema ha dimostrato di apprendere effettivamente da ogni prova, migliorando le sue prestazioni nel tempo.
La validazione è stata effettuata alla presenza di un docente del Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Pescara.
Il successo del progetto EDISIS è importante per la sua applicabilità pratica perché il sistema è stato progettato fin dall’inizio da specialisti qualificati pensando alle esigenze reali di progettisti e tecnici che si occupano di sicurezza sismica.
La piattaforma A.S.D.P. Consente di inserire semplicemente l’indirizzo di un edificio e ottenere automaticamente tutti i parametri sismici necessari per la progettazione, conformi alle normative italiane. Il sistema non si limita a fornire numeri: genera raccomandazioni specifiche sui tipi di dissipatori da utilizzare e produce report tecnici completi, pronti per essere utilizzati nella pratica professionale.
Il progetto EDISIS, pur essendo formalmente concluso, rappresenta in realtà l’inizio di un percorso perché il sistema validato in laboratorio su modelli in scala è progettato per essere scalabile verso applicazioni reali attraverso le leggi della similitudine ingegneristica co attenzione alle diverse tipologie strutturali: dai ponti agli edifici prefabbricati, dalle strutture storiche alle nuove costruzioni.
Un aspetto significativo del progetto EDISIS è la dimostrazione del successo nella collaborazione tra azienda privata ed ente pubblico.
Il rilevante contributo finanziario della Regione Abruzzo ha consentito di produrre soluzioni concrete per problemi reali del territorio con una ricerca totalmente nazionale, ponendo l il team di CDV Engineering in grado di creare un ponte efficace tra innovazione tecnologica e applicabilità concreta.
Il progetto ha rappresentato anche un esempio virtuoso di approccio interdisciplinare, dove competenze meccaniche, elettroniche, informatiche e ingegneristiche si sono integrate per produrre una soluzione che rispecchiasse la natura complessa delle risposte ai fenomeni sismici.
Le informazioni contenute nel presente documento sono di proprietà esclusiva di CDV Engineering srl che è titolare esclusivo della proprietà intellettuale dei risultati raggiunti nell’esecuzione del progetto EDISIS cofinanziato dalla Regione Abruzzo.
Il presente documento è destinato alla diffusione dei risultati conseguiti e può quindi essere liberamente utilizzato e diffuso, citando il soggetto esecutore della ricerca e titolare dei diritti intellettuali ed il cofinanziamento pubblico.
