Documentary-based bridge prioritization at infrastructure scale

An efficient transportation network represents the basis for the economical and social growth of countries. Bridges are the most vulnerable components of transportation infrastructure systems, because affected by aging and degradation phenomena that reduce their structural performance and functionality. Because of the huge amount of bridges in Italy and in the most developed countries worldwide that have been already active for over 50 years, the need to develop maintenance and monitoring plans arises. In this way, the administration can always guarantee an adequate safety and serviceability of the whole infrastructure system. In view of the maintenance planning, it could be useful to categorize the bridges depending on their actual conditions. It can be done by means of Bridge Management Systems (BMSs), automated management systems exploiting one or more numerical indicators, starting from the information collected during the inspection phase. Therefore, an important inspection activity is required, involving a large amount of economic and human resources. The thesis proposes a procedure useful to define the priority class of intervention, on a documentary basis only. Starting from the available data, the methodology will be able to define which bridges need to be repaired first. It will represent a way to avoid more expensive inspections and activities if not strictly essential, limiting the economic waste. Focusing on the structural vulnerability, furthermore, it will be also highlighted the second field of application of this kind of analysis: given the bridges classification and an additional subdivision by local areas, the funds allocation can be managed.

La presenza di un sistema di trasporto efficiente riveste un ruolo fondamentale nello sviluppo economico e sociale di una comunità. I ponti ne rappresentano la componente più vulnerabile poiché esposti a fenomeni di invecchiamento e degrado, che nel lungo periodo ne possono compromettere le prestazioni strutturali e di conseguenza la funzionalità. Con questa consapevolezza e tenuto conto del fatto che in Italia e nella maggior parte dei paesi sviluppati un elevato numero di ponti e viadotti sia in servizio da oltre 50 anni, gli enti gestori del patrimonio infrastrutturale devono pianificare e attuare azioni di manutenzione ordinaria e straordinaria al fine di garantire adeguati livelli prestazionali lungo tutto lo sviluppo della rete. Per una corretta pianificazione degli interventi risulterà utile classificare i ponti in funzione del loro stato di conservazione. A questo scopo possono essere impiegati sistemi di gestione computerizzata, noti anche come Bridge Management Systems (BMSs), mediante la valutazione di uno o più indicatori, a partire dalle informazioni raccolte in fase di ispezione e ordinatamente archiviate nel database. È prevista, dunque, una fase ispettiva iniziale che implica necessariamente costi molto elevati e un’importante richiesta di personale tecnico specializzato. Il presente lavoro di tesi si colloca in questo ambito, con lo scopo di validare una procedura di prioritizzazione per gruppi di ponti su base esclusivamente documentale. A partire, dunque, da informazioni già disponibili, questa metodologia consentirà di stabilire quali, tra i ponti campionati, abbiano maggiormente bisogno di manutenzione, con il vantaggio di indirizzare in maniera strategica gli interventi dove realmente necessari e contenendo le spese. Con particolare attenzione all’aspetto strutturale, verrà messa in luce, inoltre, la possibilità di utilizzare questo tipo di approccio come strumento di gestione delle risorse economiche.