Show simple item record

dc.contributor.authorSanseverino, Anna
dc.date.accessioned2024-09-30T11:07:45Z
dc.date.available2024-09-30T11:07:45Z
dc.date.issued2023-01-02
dc.identifier.urihttp://elea.unisa.it/xmlui/handle/10556/7416
dc.description2020 - 2021it_IT
dc.description.abstractThe main objective of the present thesis work is to develop an efficient methodology for setting up and managing up-to-date and updatable Monitoring ECO-Systems, intended as Enriched COoperative Systems. It is thus organised into twelve chapters clustered in three main parts. The first part covers an introduction to Building Information Modelling [BIM], Structural Health Monitoring [SHM], and the overall standardised Scan-To-BIM methodology proposed hereto. Subsequently, the second part presents a procedural and semiautomated methodology within the framework of the macro Scan-to-BIM approach for the digitisation of the Italian Infrastructure Heritage, particularly focusing on bridges, viaducts, and overpasses. The pilot case study for the developed procedure is the Olivieri Viaduct (Salerno, Italy). On the other hand, the third part deals with automated procedures for the integration of data from sensors in a BIM environment, developed on the Temple of Neptune (Paestum, Italy). It was chosen for the extensive existing database and for the possibility of integrating data from the innovative system of seismometers recently arranged for monitoring microdisplacements. Therefore, this application allows to implement pieces of information from both active sensors – i.e., Terrestrial Laser Scanners [TLS] and Seismometers – and passive sensors – i.e., cameras mounted on Unmanned Aerial Vehicles [UAV]. As explained in the first part, in a more distinctively figurative way, we could exhaustively describe the Building Information Modelling [BIM] methodology as the ideal combination of symbolic representation – starting from the cavemen’s drawing and fast-forwarding to the 3D digital twins of the physical world – and numerical modelling – that indeed dates back to the Greeks, i.e., Pythagoras. However, much like the prisoners of the cave of the well-known Plato’s allegory, we are every day more convinced that the digital reproduction of the phenomenal world can become itself the reality. If not, at the very least, it can flawlessly mirror it. On the contrary, it is not to forget that the whole experience of the world is just not equal to the objective reality, may this even exist, but a version of it mediated by our observation, thus a discretisation of it, no matter how faithful it may come to be, should never propose as the absolute truth. The concept of Structural Health Monitoring [SHM] is relatively recent too. Starting from the early years of the 21st century, the problem of monitoring the physical-chemical-mechanical conditions of structures and infrastructures for civil use began to be thought of in a significantly different way than in the last century. Indeed, over the previous twenty years, it has been realised that novel construction materials, such as reinforced concrete and pre-stressed steel may have a long life but not an indefinitely long one. More has also been understood regarding materials of the past, i.e., wood. Thus, it has become clear that carrying out correct and methodical maintenance is essential and can significantly extend the useful life of a structure or infrastructure. All these arguments have then led to the definition of the modern concept of structural health and the need for its monitoring, similarly to what happens to human health. Furthermore, specifically for the highly historicised Italian territory, SHM constitutes a good tool for the historical and architectural heritage to enhance the management of the assets. Particularly, the Guidelines for risk classification and management, safety assessment and monitoring of existing bridges underline the importance of predictive models. It then appears clear how current experimentation focuses always more on conjugating the SHM numerical modelling with the BIM modelling technology, often employing advanced programming tools – such as Visual Programming Language [VPL] script – so as to add visualisation to asset management systems, to provide a highly beneficial cognitive aid for processing overwhelming amounts of information. As a result of the presented considerations, it arises the main objective of the present thesis project, i.e., the development of a methodology for long-term management in a BIM environment of structural monitoring Enriched COoperative Systems [ECO-Systems], which falls within the topics of the ninth sustainable goal – Industry, innovation, and infrastructure. The monitoring ECO-system is designed as an open environment that needs continuous input to maintain its order; the inputs will be represented by up-to-date and updatable information, in order for the ECO-system to function properly. It is therefore imperative when organising a facility management BIM system to clearly establish implementation and data management procedures, i.e., to define the so-called Common Data Environment [CDE, in italian Ambiente di Condivisione Dati – ACDat]. The proposed methodology moves towards a standardisation of the modelling procedures of the existing built environment, while also being easily adaptable ex-novo modelling, by simply leaving out the initial integrated survey. [edited by Author]it_IT
dc.description.sponsorshipL’obiettivo principale del presente lavoro di tesi è quello di sviluppare una metodologia efficiente per la creazione e la gestione di ECO-sistemi di monitoraggio aggiornati e aggiornabili, intesi come Sistemi COoperativi Integrati [Enriched COoperative Systems]. Il corpus è dunque organizzato in dodici capitoli raggruppati in tre parti principali. La prima parte tratta un’introduzione al Building Information Modelling [BIM], allo Structural Health Monitoring [SHM] e alla metodologia per un approccio standardizzato di tipo Scan-To-BIM proposto in questa sede. La successiva seconda parte presenta una metodologia procedurale e semi-automatizzata, sviluppata all’interno del macro-approccio Scan-to-BIM, per la digitalizzazione del patrimonio infrastrutturale italiano, con particolare attenzione a ponti, viadotti e cavalcavia. Il caso di studio pilota per la procedura sviluppata è il Viadotto Olivieri (Salerno, Italia). La terza parte si occupa, invece, di procedure automatizzate per l’integrazione di dati provenienti da sensori in ambiente BIM, sviluppate sul Tempio di Nettuno (Paestum, Italia) scelto sia per la ricca banca dati storicizzata già disponibile, sia per la possibilità di integrare ulteriormente dati provenienti dall’innovativo sistema di sismometri di recente disposti per il monitoraggio dei micro-spostamenti. Questa applicazione permette dunque di implementare tanto informazioni provenienti da sensori attivi – cioè Laser Scanner Terrestri [TLS] e Sismometri – quanto da quelli passivi – cioè fotocamere montate su Aereomobili a Pilotaggio Remoto [APR]. Come spiegato nella prima parte, in modo più distintamente figurativo, potremmo descrivere esaustivamente la metodologia del Building Information Modelling [BIM] come la combinazione ideale di rappresentazione simbolica – a partire dal disegno degli uomini delle caverne per arrivare ai gemelli digitali tridimensionali che raffigurano il mondo fisico – e di modellazione numerica – che risale ai Greci stessi e in particolare a Pitagora. Tuttavia, proprio come i prigionieri della caverna della nota allegoria di Platone, siamo ogni giorno più convinti che la riproduzione digitale del mondo fenomenico possa diventare essa stessa la realtà. Oppure possa quantomeno rispecchiarla in modo impeccabile. Al contrario, non bisogna dimenticare che l’intera esperienza del mondo non è uguale alla realtà oggettiva, se mai questa esistesse, ma piuttosto ne è una sua versione mediata dalla nostra osservazione, quindi una sua discretizzazione che, per quanto fedele possa risultare, non dovrebbe mai proporsi come verità assoluta. Anche il concetto di Structural Health Monitoring [SHM] è relativamente recente. A partire dai primi anni del XXI secolo, il problema del monitoraggio delle condizioni fisico-chimiche-meccaniche di strutture e infrastrutture ad uso civile ha iniziato a essere pensato in modo significativamente diverso rispetto al secolo scorso. Negli ultimi vent’anni, infatti, ci si è resi conto che i nuovi materiali da costruzione, come il cemento armato e l’acciaio precompresso, possono avere una vita lunga ma non indefinita. Sono state inoltre acquisite maggiori conoscenze sui materiali del passato, come il legno. È così emerso chiaramente che una corretta e metodica manutenzione è essenziale al fine di prolungare in modo significativo la vita utile di una struttura o di un’infrastruttura. Tali argomentazioni hanno quindi determinato la definizione del moderno concetto di salute strutturale e la necessità di un suo monitoraggio, analogamente a quanto avviene per la salute umana. Inoltre, proprio per il territorio italiano altamente storicizzato, la SHM costituisce un valido strumento nell’ottica di una migliore gestione del patrimonio storico e architettonico. In particolare, le Linee Guida per la classificazione e la gestione del rischio, la valutazione della sicurezza e il monitoraggio dei ponti esistenti sottolineano l’importanza dei modelli predittivi. Appare quindi chiaro come la sperimentazione attuale si concentri sempre più sulla coniugazione della modellazione numerica SHM con la tecnologia di modellazione BIM, spesso impiegando strumenti di programmazione avanzati – come gli script del Visual Programming Language [VPL] – in modo da aggiungere la visualizzazione ai sistemi di gestione dei beni, per fornire così un aiuto cognitivo altamente vantaggioso nell’elaborazione di quantità ingenti di informazioni. Da queste considerazioni scaturisce l’obiettivo principale del presente progetto di tesi, ovvero lo sviluppo di una metodologia per la gestione a lungo termine in ambiente BIM di Sistemi COoperativi Integrati per il Abstract: Application of BIM methodology for structural inspection and maintenance | Anna SANSEVERINO monitoraggio strutturale [ECO-Systems], che rientra a pieno titolo nelle tematiche del nono obiettivo sostenibile – Industria, innovazione e infrastrutture. L’ECO-sistema di monitoraggio è concepito come un ambiente aperto che necessita di input continui per mantenere il suo ordine; gli input saranno perciò rappresentati da informazioni aggiornate e aggiornabili, affinché l’ECO-sistema funzioni correttamente. Nell’organizzare un sistema BIM di facility management è quindi indispensabile stabilire chiaramente le procedure di implementazione e di gestione dei dati, ovvero definire il cosiddetto Common Data Environment [CDE, in italiano Ambiente di Condivisione Dati – ACDat]. La metodologia proposta mira per tanto a una standardizzazione delle procedure di modellazione dell’ambiente costruito esistente, pur essendo facilmente adattabile alla modellazione ex-novo, semplicemente tralasciando la fase iniziale di rilievo integrato. [a cura dell'Autore]it_IT
dc.language.isoenit_IT
dc.publisherUniversita degli studi di Salernoit_IT
dc.subjectScan-to-BIMit_IT
dc.subjectVPLit_IT
dc.subjectIFCit_IT
dc.titleApplication of BIM methodology for structural inspection and maintenance ECO-Systems: semi-automated monitoring procedures to implement different kinds of data into Enriched COoperative Systemsit_IT
dc.typeDoctoral Thesisit_IT
dc.subject.miurICAR/17 DISEGNOit_IT
dc.contributor.coordinatoreFraternali, Fernandoit_IT
dc.description.cicloXXXIV cicloit_IT
dc.contributor.tutorMessina, Barbarait_IT
dc.contributor.cotutorBarba, Salvatoreit_IT
dc.identifier.DipartimentoIngegneria Civileit_IT
 Find Full text

Files in this item

Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record