Efficient sampling techniques for simulation-based life-cycle structural reliability and seismic fragility assessment

Life-cycle structural reliability assessment and risk analysis of deteriorating systems may involve the modeling of complex time-variant probabilistic processes. Although simulation methods are frequently the only viable tools to solve this kind of problems, they are time-consuming and might be computationally inefficient and unfeasible in practice if small probabilities of failure need to be estimated, particularly for large-scale reliability and risk analysis problems. To mitigate the computational effort of simulation methods in estimating the time-variant failure probability of deteriorating structures, a novel computational approach based on Importance Sampling and clustering-based data reduction techniques is proposed. The computational efficiency of the proposed methodology is demonstrated with practical applications to life-cycle reliability and seismic fragility of reinforced concrete structures exposed to corrosion

Cross-Entropy-based Stationary Proposal Importance Sampling for life-cycle structural reliability and seismic risk assessment

Life-cycle reliability assessment of deteriorating systems may involve the modeling of complex stochastic processes, further propagating uncertainties and exacerbating computational efforts. This paper discusses a novel simulation-based framework to estimate the time-variant failure probabilities based on Importance Sampling (IS) with Stationary Proposal (SP) distribution. IS methodologies allow to improve computational efficiency and estimate accuracy of simulation-based failure probabilities. The proposed methodology extends adaptive numerical approaches traditionally developed for time-invariant problems, in which the Kullback–Leibler Cross-Entropy is minimized to find a near-optimal simulation density from a chosen family of parametric distributions. The proposed framework is applied to typical reliability problems extended to account for a life-cycle perspective and time-variant seismic risk of deteriorating bridge networks

Assembling photoactive materials from polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs): room temperature phosphorescence and excimer-emission in co-crystals with 1,4-diiodotetrafluorobenzene

Co-crystallization between the polycyclic aromatic hydrocarbons anthracene (A) and 9-methylanthracene (MA) with 1,4-diiodotetrafluorobenzene (I2F4) afforded three novel co-crystals, viz. A·(I2F4)2 and an unexpectedly complex system with two distinct compositions, namely MA·I2F4 and (MA)4·I2F4, which can be mechanochemically interconverted by a change in the stoichiometry of the reactive mixtures. Interestingly, all co-crystals are dual-emissive materials and exhibit different mechanisms of emission. A·(I2F4)2 and MA·I2F4 fluoresce from isolated molecules, whereas the luminescence of (MA)4·I2F4 is dominated by excimer emission. In all cases, phosphorescence at RT (RTP) is observed and interpreted as a direct consequence of the interactions between the iodine atoms of the I2F4 co-former and the π-electron density of the anthracene aromatic rings. Furthermore, [4 + 4] photoactivity within (MA)4·I2F4 was also investigated by means of FTIR/NMR spectroscopy and PXRD. The photophysical and photochemical behaviors of all solids are discussed and rationalized based on their structural features

Chemical variability of artificial stone powders in relation to their health effects

The occurrence of highly severe silica-related diseases among the resin- and silica-based artificial stone workers was claimed, associated to an extremely short latency. High levels of exposure and intrinsic properties of AS are thought to modulate the development of silicosis and auto-immune diseases. This study compares parent materials and processed dusts, to shed light on changes of AS occurring in the manufacturing process, through an XRF, EPR and XAS investigation. We point out the extremely wide variability of the materials, the occurrence of chemical signatures impressed by the processing techniques, and the unprecedented generation of stable radicals associated to the lysis of the Si-O chemical bond inside the resin coated respirable crystalline silica. These results suggest that the AS processing in industrial stone workshops can create respirable dusts with peculiar physical and chemical properties, to be correlated to the observed clinical evidences

Linee guida per l’elaborazione del modello idrogeologico concettuale

Introduzione. Il presente quaderno tecnico affronta il tema del modello idrogeologico concettuale, ovvero di quel passaggio dalle categorie storicamente qualitative, naturalistiche della geologia classica, a quelle di un inquadramento stringente, coerente e quantificato dell’idrogeologia applicata e dei suoi corollari numerici. Vengono di seguito descritti metodi, strumenti e concetti per una corretta elaborazione del modello concettuale, ovvero come conglobare l’informazione meteo-climatica, idrochimica, geochimica, agronomica, litologica, petro- chimica ed idrologica in uno schema coerente che consenta la sintesi olistica della dinamica delle acque sotterranee e di quanto esse veicolano, in un quadro comprensibile anche ad altre categorie tecnico-professionali. Un modello concettuale, correttamente concepito, agevola la comprensione dei fenomeni accaduti e la previsione di cosa potrà succedere anche, ma non solo, in conseguenza di azioni antropiche in atto o in programmazione. Si è quindi affrontato anche il tema delle normative che trattano la materia in riferimento alla programmazione ter- ritoriale, alla progettazione di manufatti ed opere ed alla tutela ed al risanamento dell’ambiente. Il modello concettuale è base imprescindibile per ogni successiva valutazione quantitativa. In assenza di un modello verificato e robusto, non solo il passaggio all’implementazione di un modello numerico è velleitario, ma anche i semplici calcoli deterministico-analitici, più ampiamente diffusi ed applicati, rischiano di perdere ogni significato pratico. Ovviamente il quaderno non ha alcuna pretesa di esaustività né di formulare codici, ma cerca semplicemente di for- nire ai colleghi una traccia utile, ancorché insufficiente se non corredata dagli approfondimenti che ciascuno di noi è sempre tenuto a fare, per soddisfare in scienza e coscienza le esigenze dei committenti. Il paragrafo bibliografia e l’annesso glossario servono proprio a questo

Telemedicine will not keep us apart in COVID-19 pandemic

not applicabl

Linee guida di idrogeologia: approccio ai progetti

Da Cap. Introduzione: Lavorare in idrogeologia significa studiare il moto delle acque sotterranee, la geometria degli acquiferi, la dinamica dell’interazione fra acque sotterranee di differenti acquiferi e fra queste e le acque superficiali; non solo, significa anche comprendere come e perché opere antropiche, sia intenzionalmente che involontariamente, interagiscono con la risorsa acqua e conoscere metodologie e tecniche per progettare in modo ecosostenibile e nel rispetto della risorsa stessa. Nessun progetto di opera che interagisce, intenzionalmente o meno, poco o tanto, con le acque sotterranee può prescindere da un adeguato studio idrogeologico. I capitoli che seguono non pretendono il titolo di manuale, né aspirano a quello di “Bignami” di idrogeologia; le stesse parole “linee guida” presenti nel titolo, lungi dal presumere ogni valore normatorio, hanno solo carattere esplicativo, non una regola, ma piuttosto una traccia, anche perché la “dinamicità” con cui i quadri normativi comunitari, nazionali, regionali e locali si sono recentemente evoluti non permette di confrontarsi con un ambito di leggi e consuetudini collaudato e consolidato. Scopo esclusivo del documento è quello di fornire una guida ai colleghi, liberi professionisti o funzionari che siano, alle prese con la preparazione di studi, relazioni, istruttorie, controlli in materia di risorsa idrica. La prima parte dell’elaborato sintetizza i metodi e gli strumenti dell’idrogeologia (dal rilievo geologico alla geofisica, alla geochimica, ai metodi modellistici), puntualizzando i contenuti indispensabili e opzionali della relazione idrogeologica e della carta idrogeologica; la seconda parte tratta, più specificamente, di normativa e supporto idrogeologico per alcuni selezionati campi di attività (siti inquinati e discariche, viabilità ed infrastrutture lineari, ricerca idrica, pianificazione, attività estrattive). Il documento, privo di qualsiasi pretesa di esaustività sulle problematiche trattate, ha mirato comunque, approfittando della ricchezza di punti di vista derivante dalla vasta gamma di ruoli svolti nella professione dai colleghi della commissione, ad armonizzare le posizioni in un documento tecnico, forse dissonante nello stile, ma univoco negli scopi. Il capitolo 9 “Viabilità ed infrastrutture lineari” tratta del supporto idrogeologico per viabilità, in galleria o meno, di una certa rilevanza regionale; gli stessi approfondimenti, ovviamente tarati sull’importanza dell’opera, sono validi anche per le viabilità Provinciali e Comunali e per le minori. Un accenno a parte per il capitolo 10 “Ricerca idrica ed opere di approvvigionamento idrico” dove è stato ripreso in toto il documento della Commissione Pozzi del 2005, aggiornandolo ed aggiungendo un capitolo relativo alle sorgenti ed un capitolo su problematiche ambientali in cui fra l’altro si è affrontato il critico argomento, purtroppo in Italia ad oggi sottostimato (garbatissimo eufemismo), della definizione, mantenimento e ripristino della separazione fra falde idriche naturalmente distinte. Per quanto concerne le sorgenti, la trattazione tecnico-scientifica è stata privilegiata rispetto a quella burocratico-procedurale, soprattutto perché, nel 90% dei casi, l’iter burocratico per autorizzazioni e concessioni per le sorgenti è identico a quello per i pozzi, alla cui trattazione quindi si rimanda. Riguardo alla Pianificazione (capitolo 11), si è scelto di trattare a grandi linee solo la pianificazione a scala comunale nella Regione Toscana. Il settore pianificazione idrogeologica, che non poteva ovviamente essere omesso in un documento che tratta di idrogeologia, è un settore che in Italia è stato sviluppato, con un certo grado di approfondimento, solo in alcune regioni del nord, regioni che hanno dovuto affrontare gravi emergenze; per il resto, in genere, esso è sempre considerato, quando sia preso in considerazione, come appendice della pianificazione urbanistico-edilizia. La mancanza di norme specifiche in materia rende necessario un approccio di tipo scientifico-tecnico ed una trattazione ben più vasta ed articolata di quella necessaria per semplici linee guida quali sono, o per lo meno vorrebbero essere, quelle che seguono