Damage to architectural heritage in the 2012 Pianura Padana earthquake : the case of S. Bartolomeo Apostolo church in Quistello

The following dissertation starts from the concepts of seismic vulnerability and damage survey. In a first moment those concepts have been studied in general, trying to understand the main features.After that initial step, a focus on historical buildings has been done, in order to arrive to churches, which are the subject of the thesis. The way they behave in case of an earthquake can be predicted before, if the possible damage and collapse mechanisms are recognized. The aim of the thesis is to obtain a robust relationship between building characteristics and observed damage, through the use of accurate models.The church under study has been selected among a group of twelve churches, damaged in the “Pianura Padana Emiliana 2012 Earthquake”, in Mantova. Different models have been used, in order to identify a global model which could represent better the church under study, allowing to obtain accurate results. Starting from a modal analysis, going to limit analysis of the main mechanism up to a non linear time history analysis, the results were useful in giving a picture of the damage that could be expected and that compared well to the real damage of the church. Therefore, the global model has been able to represent with good accuracy the seismic response of the church under study, highlighting weak elements and connections.

La seguente trattazione parte dai concetti di vulnerabilità sismica e rilievo del danno. In un primo momento i concetti suddetti sono stati studiati al fine di comprenderne i principi generali. In seguito, si è posta l'attenzione agli edifici storici al fine di introdurre le chiese, che sono l'oggetto della presente tesi.Il comportamento sismico delle chiese può essere predetto, qualora i possibili meccanismi di danno e di collasso vengano riconosciuti.Lo scopo della tesi è quello di correlare le caratteristiche costruttive della chiesa, la risposta sismica e il danno avvenuto, attraverso l'uso di modelli accurati.La chiesa oggetto di analisi è stata selezionata tra un gruppo di dodici chiese in Provincia di Mantova, danneggiate dal sisma Pianura Padana Emiliana del 2012.Sono stati utilizzati più modelli al fine di identificare un modello globale che rappresentasse al meglio la chiesa in esame, ai fini di ottenere risultati accurati.Le analisi effettuate hanno seguito un ordine progressivo, partendo da un'analisi modale, passando per un'analisi limite del principale meccanismo e arrivando a un'analisi dinamica non lineare time-history. Tutte sono state utili nell'ipotizzare quale sarebbe stato il danno, il quale è risultato comparabile con quello realmente accaduto. In conclusione, il modello utilizzato è risultato capace di rappresentare con buona accuratezza la risposta sismica della chiesa in esame, evidenziando gli elementi deboli della struttura.