Vai ai contenuti. | Spostati sulla navigazione | Spostati sulla ricerca | Vai al menu | Contatti | Accessibilità

| Crea un account

Carturan, Federico (2013) Seismic Risk Analysis of Revenue Losses, Gross Regional Product and transportation systems. [Tesi di dottorato]

Questa è la versione più aggiornata di questo documento.

Full text disponibile come:

[img]
Anteprima
Documento PDF
18Mb

Abstract (inglese)

Natural threats like earthquakes, hurricanes or tsunamis have shown seri- ous impacts on communities. In the past, major earthquakes in the United States like Loma Prieta 1989, Northridge 1994, or recent events in Italy like L’Aquila 2009 or Emilia 2012 earthquake emphasized the importance of pre- paredness and awareness to reduce social impacts. Earthquakes impacted businesses and dramatically reduced the gross regional product. Seismic Hazard is traditionally assessed using Probabilistic Seismic Hazard Anal- ysis (PSHA). PSHA well represents the hazard at a specific location, but it’s unsatisfactory for spatially distributed systems. Scenario earthquakes overcome the problem representing the actual distribution of shaking over a spatially distributed system. The performance of distributed productive systems during the recovery process needs to be explored.
Scenario earthquakes have been used to assess the risk in bridge networks and the social losses in terms of gross regional product reduction. The proposed method for scenario earthquakes has been applied to a real case study: Treviso, a city in the North East of Italy. The proposed method for scenario earthquakes requires three models: one representation of the sources (Italian Seismogenic Zonation 9), one attenuation relationship (Sa- betta and Pugliese 1996) and a model of the occurrence rate of magnitudes (Gutenberg Richter). A methodology has been proposed to reduce thou- sands of scenarios to a subset consistent with the hazard at each location. Earthquake scenarios, along with Mote Carlo method, have been used to simulate business damage. The response of business facilities to earthquake has been obtained from fragility curves for precast industrial building. Fur- thermore, from business damage the reduction of productivity has been simulated using economic data from the National statistical service and a proposed piecewise “loss of functionality model”. To simulate the economic process in the time domain, an innovative businesses recovery function has been proposed.
The proposed method has been applied to generate scenarios earthquakes at the location of bridges and business areas. The proposed selection method- ology has been applied to reduce 8000 scenarios to a subset of 60. Subse- quently, these scenario earthquakes have been used to calculate three system performance parameters: the risk in transportation networks, the risk in terms of business damage and the losses of gross regional product. A novel model for business recovery process has been tested. The proposed model has been used to represent the business recovery process and simulate the effects of government aids allocated for reconstruction.
The proposed method has efficiently modeled the seismic hazard using scenario earthquakes. The scenario earthquakes presented have been used to assess possible consequences of earthquakes in seismic prone zones and to increase the preparedness. Scenario earthquakes have been used to sim- ulate the effects to economy of the impacted area; a significant Gross Regional Product reduction has been shown, up to 77% with an earthquake with 0.0003 probability of occurrence. The results showed that limited funds available after the disaster can be distributed in a more efficient way.

Abstract (italiano)

Gli eventi naturali quali terremoti, uragani, tsunami causano importanti impatti negativi nelle comunità. Gli eventi accaduti in passato, come il terremoto di Loma Prieta del 1989 o i più recenti eventi sismici come L’Aquila 2009 o Emilia Romagna 2012, hanno evidenziato la necessità e l’importanza di un’attiva preparazione pre-evento e la consapevolezza che sia necessario ridurre le conseguenze negative indotte da tali eventi.
In tale ambito si inserisce l’attività di ricerca, focalizzandosi in particolar modo sulle conseguenze che eventi sismici hanno nel prodotto interno lordo della regione colpita. Nella letteratura scientifica non sono stati definiti scenari di scuotimento sismico ad uso ingegneristico in Italia. Il dipartimento di Protezione Civile ha pubblicato le mappe di pericolosità sismica, che sono state ricavate con analisi Probabilistic Seismic Hazard Analsys, tuttavia tali mappe non permettono la puntuale valutazione dei singoli scenari sismici che contribuiscono alla pericolosità. Risulta interessante, inoltre, determinare quali siano le conseguenze degli eventi sismici nei sistemi produttivi e quale sia il loro impatto nella riduzione del prodotto interno lordo. Infine, la riduzione di produttività nel sistema delle attività risulta legata alla presenza di un efficiente sistema dei trasporti. Il sistema dei trasporti viene danneggiato dall’evento sismico, pertanto è necessario determinare la relazione esistente tra questo ed il sistema produttivo. Inoltre, per effettuare analisi economiche di tipo Benefici-Costi è necessario sviluppare modelli di recupero e simulare gli effetti di aiuti statali nel processo di ricostruzione.
Lo scopo della ricerca è stato pertanto la costruzione di scenari sismici utilizzando un approccio ingegneristico, tali scenari sono stati poi utilizzati per valutare le conseguenze economiche nelle regioni colpite da terremoto e l’interazione tra il sistema dei trasporti e quello produttivo.
Per promuovere la consapevolezza degli effetti prodotti da un terremoto in una comunità intesa come un insieme unitario, è stata proposta una metodologia per lo sviluppo di scenari sismici. Tali scenari sono stati impiegati per valutare i danni agli edifici produttivi e ai ponti presenti nella rete di trasporto. La metodologia così sviluppata è stata applicata ad una regione test, l’area della città di Treviso nel Nord-Est d’Italia. Partendo dalle sorgenti sismogenetiche descritte nel progetto Zone Sismiche 9, impiegando la relazione di attenuazione di Sabetta e Pugliese del 1996 assieme al modello di occorrenza Gutenberg Ricther sono stati generati 8000 scenari sismici. Tale numero è stato ridotto tramite una procedura proposta per la rappresentazione della curva di pericolosità in corrispondenza di ogni singola posizione.
Utilizzando il metodo di Montecarlo per il campionamento statistico della fragilità di edifici e di ponti sono state generati gli scenari di danno sismico ai sistemi produttivi ed alle infrastrutture di trasporto. Il rischio indotto dagli eventi sismici è stato poi calcolato e rappresentato tramite la curva di rischio del sistema.
Nel corso del lavoro di ricerca sono stati proposti modelli innovativi per quanto riguarda il comportamento delle attività produttive successivamente ai danni causati da terremoti, un modello innovativo per descrivere il processo di ricostruzione degli edifici e quindi il recupero della produttività. Un ulteriore prodotto innovativo è la relazione tra il sistema produttivo e le infrastrutture di trasporto.
I risultati ottenuti possono così essere riassunti: una procedura innovativa per la generazione di scenari sismici partendo dalla descrizione delle zone ad attività sismica, di utilizzo ingegneristico. Tale procedura può essere generalizzata per l’applicazione ad altre realtà. Un insieme di scenari di scuotimento sismico compatibili con la descrizione della pericolosità di sito è stata presentata per la prima volta Italia. Un modello innovativo per la valutazione della funzionalità post-evento in relazione alla fragilità degli edifici è stato proposto. Un innovativo modello per rappresentare il processo di ricostruzione post-terremoto è stato presentato per la prima volta. Sono stati esplorati gli effetti degli aiuti finanziari erogati dalle istituzioni. E’ stata valutata la relazione tra il sistema produttivo ed il sistema di trasporto.

Statistiche Download - Aggiungi a RefWorks
Tipo di EPrint:Tesi di dottorato
Relatore:Pellegrino, Carlo
Dottorato (corsi e scuole):Ciclo 25 > Scuole 25 > SCIENZE DELL'INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE,
Data di deposito della tesi:30 Gennaio 2013
Anno di Pubblicazione:30 Gennaio 2013
Parole chiave (italiano / inglese):earthquake, losses, indirect, bridges, business, GDP, GRP, recovery, insurance.
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 08 - Ingegneria civile e Architettura > ICAR/09 Tecnica delle costruzioni
Struttura di riferimento:Dipartimenti > Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale
Codice ID:5790
Depositato il:25 Ott 2013 11:20
Simple Metadata
Full Metadata
EndNote Format

Versioni disponibili di questo documento

Download statistics

Solo per lo Staff dell Archivio: Modifica questo record