Sheet pile walls are one of the oldest earth retention systems utilized in civil engineering projects. They are used for various purposes; such as excavation support system, cofferdams, cut-off walls under dams, slope stabilization, waterfront structures, and flood walls. Sheet pile walls are one of the most common types of quay walls used in port construction. The worldwide increases in utilization of large ships for transportation have created an urgent need of deepening the seabed within port areas and consequently the rehabilitation of its wharfs. Several methods can be used to increase the load-carrying capacity of sheet-piling walls. The use of additional anchored tie rods grouted into the backfill soil and arranged along the exposed wall height is one of the most practical and appropriate solutions adopted for stabilization and rehabilitation of the existing quay wall. The Ravenna Port Authority initiated a project to deepen the harbor bottom at selected wharves. An extensive parametric study through the finite element program, PLAXIS 2D, version 2012 was carried out to investigate the enhancement of using submerged grouted anchors technique on the load response of sheet-piling quay wall. The influence of grout-ties area, length of grouted body, anchor inclination and anchor location were considered and evaluated due to the effect of different system parameters. Also a comparative study was conducted by Plaxis 2D and 3D program to investigate the behavior of these sheet pile quay walls in terms of horizontal displacements induced along the sheet pile wall and ground surface settlements as well as the anchor force and calculated factor of safety. Finally, a comprehensive study was carried out by using different constitutive models to simulate the mechanical behavior of the soil to investigate the effect of these two models (Mohr-Coulomb and Hardening Soil) on the behavior of these sheet pile quay walls.

L’approccio innovativo di questa tesi alla pianificazione ciclabile consiste nell’integrare le linee guida per la redazione di un biciplan con aspetti, metodologie e strumenti nuovi, per rendere più efficace la programmazione di interventi. I limiti del biciplan risiedono nella fase di pianificazione e di monitoraggio, quindi, nel 1° capitolo, vengono esaminate le differenze esistenti tra la normativa americana (AASHTO) e quella italiana (D.P.R. 557/99). Nel 2° capitolo vengono analizzati gli indicatori usati nella fase di monitoraggio e la loro evoluzione fino alla definizione degli attuali indici per la determinazione del LOS delle infrastrutture ciclabili: BLOS e BCI. L’analisi è integrata con le nuove applicazioni di questi indici e con lo studio del LOS de HCM 2010. BCI e BISI sono stati applicati alla rete di Bologna per risolvere problemi di pianificazione e per capire se esistessero problemi di trasferibilità. Gli indici analizzati prendono in considerazione solo il lato offerta del sistema di trasporto ciclabile; manca un giudizio sui flussi, per verificare l’efficacia delle policy. Perciò il 3° capitolo è dedicato alla metodologia sul monitoraggio dei flussi, mediante l’utilizzo di comuni traffic counter per le rilevazioni dei flussi veicolari. Dal monitoraggio è possibile ricavare informazioni sul numero di passaggi, periodi di punta, esistenza di percorsi preferiti, influenza delle condizioni climatiche, utili ai progettisti; si possono creare serie storiche di dati per controllare l’evoluzione della mobilità ciclabile e determinare l’esistenza di criticità dell’infrastruttura. L’efficacia della pianificazione ciclabile è legata al grado di soddisfazione dell’utente e all’appetibilità delle infrastrutture, perciò il progettista deve conoscere degli elementi che influenzano le scelte del ciclista. Nel 4° capitolo sono analizzate le tecniche e gli studi sulle scelte dell’itinerario dei ciclisti, e lo studio pilota fatto a Bologna per definire le variabili che influenzano le scelte dei ciclisti e il loro peso. / This thesis focuses on the cycle network planning. The innovative approach consists to complement the guidelines of a BiciPlan with a range of issues, methodologies and new tools, to be used for a more effective planning. The limits of BiciPlan reside primarily in the planning and monitoring. So, in chapter 1, we examine the differences between the American law (AASHTO) and Italian law (DPR 557/99). In the second chapter, we make an overview on the evolution of the indicators, used in the monitoring phase. This analysis is integrated with the new applications of these indices (maps, etc) and the study of LOS in the HCM 2010. Finally BCI and BISI are applied to the cycle network of Bologna. All indices take into account only the supply side of cycle transport system so we have no information about bicycle flows, to verify the effectiveness of policies. In the third chapter, we describe the methodology implemented for monitoring bicycle flows in the city of Bologna, using common traffic counters. Instrumental monitoring can provide daily flows, average week-day and holiday flow, average weekday and holidays flows for sunny days and rainy days, etc. Data are used to understand the type of users (systematic or non-systematic) and if there are preferred paths. The effectiveness of cycle network planning is related to the users’ satisfaction and the attractiveness of the infrastructure, so the designer must know the elements that influence the cyclists’ route choices. In Chapter 4 we made an overview on the studies about the cyclists’ route choices, and we present the pilot study, done at Bologna, to define the variables that really affect the cyclists’ choices and their weight.

Oggetto della ricerca è lo studio del National Institute of Design (NID), progettato da Gautam Sarabhai e sua sorella Gira, ad Ahmedabad, assunta a paradigma del nuovo corso della politica che il Primo Ministro Nehru espresse nei primi decenni del governo postcoloniale. Obiettivo della tesi è di analizzare il fenomeno che unisce modernità e tradizione in architettura. La modernità indiana, infatti, nacque e si sviluppò con i caratteri di un Giano bifronte: da un lato, la politica del Primo Ministro Nehru favorì lo sviluppo dell’industria e della scienza; dall’altro, la visione di Gandhi mirava alla riscoperta del locale, delle tradizioni e dell’artigianato. Questi orientamenti influenzarono l’architettura postcoloniale. Negli anni ‘50 e ’60 Ahmedabad divenne la culla dell’architettura moderna indiana. Kanvinde, i Sarabhai, Correa, Doshi, Raje trovarono qui le condizioni per costruire la propria identità come progettisti e come intellettuali. I motori che resero possibile questo fermento furono principalmente due: una committenza di imprenditori illuminati, desiderosi di modernizzare la città; la presenza ad Ahmedabad, a partire dal 1951, dei maestri dell’architettura moderna, tra cui i più noti furono Le Corbusier e Kahn, invitati da quella stessa committenza, per la quale realizzarono edifici di notevole rilevanza. Ad Ahmedabad si confrontarono con forza entrambe le visioni dell’India moderna. Lo sforzo maggiore degli architetti indiani si espresse nel tentativo di conciliare i due aspetti, quelli che derivavano dalle influenze internazionali e quelli che provenivano dallo spirito della tradizione. Il progetto del NID è uno dei migliori esempi di questo esercizio di sintesi. Esso recupera nella composizione spaziale la lezione di Wright, Le Corbusier, Kahn, Eames ibridandola con elementi della tradizione indiana. Nell’uso sapiente della struttura modulare e a padiglione, della griglia ordinatrice a base quadrata, dell’integrazione costante fra spazi aperti, natura e architettura affiorano nell’edificio del NID echi di una cultura millenaria. / The subject of this research is the National Institute of Design (NID) designed by Gautam and his sister Gira Sarabhai in Ahmedabad. My aim is to analyze the phenomenon that blends modernity and tradition in architecture as an expression of the new politics that the Prime Minister Nehru advocated in his leadership after Independence. Indian modernity emerged as a double faced Janus: on the one hand the Prime Minister Nehru promoted a widespread modernization fostering industrial, scientific and technological development; on the other hand Gandhi’s ideas aimed to rediscover the local, ancient tradition, crafts and rural life. These orientations shaped postcolonial architecture. The focus is on Ahmedabad, the city which was greatest architectural upheaval, where young Indian architects (Kanvinde, Sarabhai, Correa, Doshi, Raje, Kapadia) could confront themselves with Western modern masters - among them Le Corbusier and Kahn - searching for their own architectural identity. The engines of such great upheaval were two: enlighten clients eager to transform the society and modernize their city; the presence of modern masters, who came to Ahmedabad from 1951, invited from the same customers to design buildings for the city. A new direction for Indian architecture was evident right in Ahmedabad. A city where both the visions for a modern India strongly tackled. The biggest effort of Indian architects was the attempt to reconcile these two aspects, the ones which came from international influences and the ones which arose from the spirit of tradition. NID is one of the best example of this search for a synthesis: it shows Wright, Le Corbusier, Eames, Kahn’s legacy but also echoes from Indian architecture such as the pavilion structure, the square grid, open spaces and a perfect merge between nature and architecture.

In una situazione caratterizzata dalla scarsità delle risorse finanziare a disposizione degli enti locali, che rende necessario il contributo dei privati alla realizzazione delle opere pubbliche, e dalla scarsità delle risorse ambientali, che impone di perseguire la sostenibilità degli interventi, la tesi si pone l’obiettivo di rendere le realizzazioni di nuove infrastrutture viarie “attive” rispetto al contesto in cui si collocano, garantendo l’impegno di tutte parti coinvolte. Si tratta di ottenere il contributo dei privati oltre che per le opere di urbanizzazione primaria, funzionali all’insediamento stesso, anche per la realizzazione di infrastrutture viarie non esclusivamente dedicate a questo, ma che sono necessarie per garantirne la sostenibilità. Tale principio, che viene anche denominato “contributo di sostenibilità”, comincia oggi a trovare un’applicazione nelle pratiche urbanistiche, sconta ancora alcune criticità, in quanto i casi sviluppati si basano spesso su considerazioni che si prestano a contenziosi tra operatori privati e pubblica amministrazione. Ponendosi come obiettivo la definizione di una metodologia di supporto alla negoziazione per la determinazione univoca e oggettiva del contributo da chiedere agli attuatori delle trasformazioni per la realizzazione di nuove infrastrutture viarie, ci si è concentrati sullo sviluppo di un metodo operativo basato sull’adozione dei modelli di simulazione del traffico a 4 stadi. La metodologia proposta è stata verificata attraverso l’applicazione ad un caso di studio, che riguarda la realizzazione di un nuovo asse viario al confine tra i comuni di Castel Maggiore ed Argelato. L’asse, indispensabile per garantire l’accessibilità alle nuove aree di trasformazione che interessano quel quadrante, permette anche di risolvere alcune criticità viabilistiche attualmente presenti. Il tema affrontato quindi è quello della determinazione del contributo che ciascuno degli utilizzatori del nuovo asse dovrà versare al fine di consentirne la realizzazione. In conclusione, si formulano alcune considerazioni sull’utilità della metodologia proposta e sulla sua applicabilità a casi analoghi. / In a situation characterized by scarcity of public financial resources, that makes necessary the contribute of private operators to the realization of public works, and by environmental resources scarcity, which imposes the sustainability of the interventions, the thesis aims at making the realization of new road infrastructures “active” with respect to the context, by guaranteeing the commitment of every involved actor. The aim is to obtain the private actors’ contribution not only for the infrastructures that are functional to the development itself, but also for the realization of road infrastructures that are not strictly dedicated to it, but that are necessary for guaranteeing its sustainability. This principle, called also “sustainability contribution”, which is beginning to be applied in the urban planning practice, shows some critical aspects, because the developed cases are often basing on hypothesis that give raise to questions of law between private developers and public bodies. Aiming at defining a methodology to support the negotiation for the univocal and objective definition of the contribution to be asked to the private developers for the realization of the new road infrastructures, the thesis focuses on the definition of an operative model basing on classical four steps traffic simulation models. The proposed methodology has been verified through the application to a case study concerning the realization of a new road infrastructure on the boundary between Castel Maggiore and Argelato, in the Bologna province. The road, which is essential for guaranteeing the accessibility to the new developments, permits also to solve some actual critical situations of the provincial road network. The addressed problem is therefore the definition of the sustainability contribution to be asked to the users of the new road for allowing its realization. In conclusion, some considerations about the methodology utility and its applicability to similar cases are discussed.

Il presente studio si concentra sulle diverse applicazioni del telerilevamento termico in ambito urbano. Vengono inizialmente descritti la radiazione infrarossa e le sue interazioni con l’atmosfera terrestre, le leggi principali che regolano lo scambio di calore per irraggiamento, le caratteristiche dei sensori e le diverse applicazioni di termografia. Successivamente sono trattati nel dettaglio gli aspetti caratteristici della termografia da piattaforma satellitare, finalizzata principalmente alla valutazione del fenomeno dell'Urban Heat Island; vengono descritti i sensori disponibili, le metodologie di correzione per gli effetti atmosferici, per la stima dell'emissività delle superfici e per il calcolo della temperatura superficiale dei pixels. Viene quindi illustrata la sperimentazione effettuata sull'area di Bologna mediante immagini multispettrali ASTER: i risultati mostrano come sull'area urbana sia riscontrabile la presenza dell'Isola di Calore Urbano, anche se la sua quantificazione risulta complessa. Si procede quindi alla descrizione di potenzialità e limiti della termografia aerea, dei suoi diversi utilizzi, delle modalità operative di rilievo e degli algoritmi utilizzati per il calcolo della temperatura superficiale delle coperture edilizie. Tramite l’analisi di alcune esperienze precedenti vengono trattati l’influenza dell’atmosfera, la modellazione dei suoi effetti sulla radianza rilevata, i diversi metodi per la stima dell’emissività. Viene quindi introdotto il progetto europeo Energycity, finalizzato alla creazione di un sistema GeoWeb di supporto spaziale alle decisioni per la riduzione di consumi energetici e produzione di gas serra su sette città dell'Europa Centrale. Vengono illustrate le modalità di rilievo e le attività di processing dei datasets digitali per la creazione di mappe di temperatura superficiale da implementare nel sistema SDSS. Viene infine descritta la sperimentazione effettuata sulle immagini termiche acquisite nel febbraio 2010 sulla città di Treviso, trasformate in un mosaico georiferito di temperatura radiometrica tramite correzioni geometriche e radiometriche; a seguito della correzione per l’emissività quest’ultimo verrà trasformato in un mosaico di temperatura superficiale. / This study is focused on various applications of thermal remote sensing in urban environments. Infrared radiation is described first, with the main laws governing the exchange of heat by radiation, the characteristics of infrared sensors and several applications of thermography. Then thermography from satellite platforms is discussed in detail, with particular emphasis on the assessment of the Urban Heat Island phenomenon. The available sensors and different methods for the atmospheric corrections, the estimation of emissivity and the calculation of the surface temperature are subsequently dealt with. Afterwards an experimentation performed over the urban area of Bologna using VNIR and TIR images from ASTER sensor is described: the results show the presence of an Urban Heat Island in the study area, although its magnitude is difficult to estimate. This is followed by the description of potentials and limitations in aerial thermography, of its various applications and of the algorithms used for calculating the roof temperature of buildings. The analysis of some previous experiences allows to highlight the influence of the atmosphere, the modelling of its effects on detected radiance and the different methods to assess emissivity. The Energycity European Project - aimed at developing a GeoWeb spatial decision support system for reducing energy consumption and greenhouse gas production in the seven cities involved across Central Europe - is later introduced, describing the procedures for aerial and ground surveys and the processing workflow of digital datasets to create maps of surface temperature to be implemented in the SDSS system. Finally you will find an experiment performed on the thermal images acquired in February 2010 on the urban area of Treviso, with the creation of a georeferenced mosaic of brightness temperature by means of both geometric and radiometric corrections; after the correction for emissivity it will be transformed into a surface temperature mosaic.

The use of stone and its types of processing have been very important in the vernacular architecture of the cross-border Carso. In Carso this represents an important legacy of centuries and has a uniform typological characteristic to a great extent. The stone was the main constituent of the local architecture, setting and shaping the human environment, incorporating the history of places through their specific symbolic and constructive language. The primary aim of this research is the recognition of the constructive rules and the values embedded in the Carso rural architecture by use and processing of stone. Central to this investigation is the typological reading, aimed to analyze the constructive language expressed by this legacy, through the analysis of the relationship between type, technique and material.

This thesis tends to study the origins and developments of the restoration in Iran from its very first moments till the Islamic revolution of 1978. The thesis is its first study of its kind. While almost all recent occidental ideologies regarding the thematic of restoration and conservation of historic monuments are translated and published in Iran, very little efforts have been done regarding the study of the origins of the formation of restoration in the country. The diversity of Iranian contexts, multiplicity of the intervening factors and other factors characterized a different background for the raise and developments of restoration in the country; in the thesis the influencing and characterizing factors in the formation and development of restoration in Iran will be defined and studied in detail with relative examples; due to the complexity of the Iranian context and in order to consider all influencing and characterizing factors the thesis, parallel to have formation and development of restoration, as the main scope of the research, the developments influencing factors will be confronted with necessary flashbacks to the main theme, when and where necessary. A great care will be given to the period of the activity of the restoration experts of IsMEO which is thesis will be called as the period of the introduction of the modern principles of restoration into Iranian context; the fundamental ideologies, practical and theoretical principles of IsMEO will be identified and studied in details; important case of studies of the restoration of IsMEO will be analyzed in details and the innovative aspect of the presence of Italian experts of IsMEO will be revealed.

The research aims at developing a framework for semantic-based digital survey of architectural heritage. Rooted in knowledge-based modeling which extracts mathematical constraints of geometry from architectural treatises, as-built information of architecture obtained from image-based modeling is integrated with the ideal model in BIM platform. The knowledge-based modeling transforms the geometry and parametric relation of architectural components from 2D printings to 3D digital models, and create large amount variations based on shape grammar in real time thanks to parametric modeling. It also provides prior knowledge for semantically segmenting unorganized survey data. The emergence of SfM (Structure from Motion) provides access to reconstruct large complex architectural scenes with high flexibility, low cost and full automation, but low reliability of metric accuracy. We solve this problem by combing photogrammetric approaches which consists of camera configuration, image enhancement, and bundle adjustment, etc. Experiments show the accuracy of image-based modeling following our workflow is comparable to that from range-based modeling. We also demonstrate positive results of our optimized approach in digital reconstruction of portico where low-texture-vault and dramatical transition of illumination bring huge difficulties in the workflow without optimization. Once the as-built model is obtained, it is integrated with the ideal model in BIM platform which allows multiple data enrichment. In spite of its promising prospect in AEC industry, BIM is developed with limited consideration of reverse-engineering from survey data. Besides representing the architectural heritage in parallel ways (ideal model and as-built model) and comparing their difference, we concern how to create as-built model in BIM software which is still an open area to be addressed. The research is supposed to be fundamental for research of architectural history, documentation and conservation of architectural heritage, and renovation of existing buildings.

This thesis discusses the design of a system to use wave energy to pump oxygen-rich surface water towards the bottom of the sea. A simple device, called OXYFLUX, is proposed in a scale model and tested in a wave flume in order to validate its supposed theoretical functioning. Once its effectiveness has been demonstrated, a overset mesh, CFD model has been developed and validated by means of the physical model results. Both numerical and physical results show how wave height affects the behavior of the device. Wave heights lower than about 0.5 m overtop the floater and fall into it. As the wave height increases, phase shift between water surface and vertical displacement of the device also increases its influence on the functioning mechanism. In these situations, with wave heights between 0.5 and 0.9 m, the downward flux is due to the higher head established in the water column inside the device respect to the outside wave field. Furthermore, as the wave height grows over 0.9 m, water flux inverts the direction thanks to depression caused by the wave crest pass over the floater. In this situation the wave crest goes over the float but does not go into it and it draws water from the bottom to the surface through the device pipe. By virtue of these results a new shape of the floater has been designed and tested in CFD model. Such new geometry is based on the already known Lazzari’s profile and it aims to grab as much water as possible from the wave crest during the emergence of the floater from the wave field. Results coming from the new device are compared with the first ones in order to identify differences between the two shapes and their possible areas of application.

La ripresa degli studi sulla manualistica del recupero ha contribuito, attraverso una lettura tecnica vista in prospettiva storica, a diffondere sensibilità conoscitiva e consapevolezza del patrimonio premoderno. Tuttavia l’esigenza di superare il tracciato delineato dall’uso dei manuali di recupero – da molti intesi, semplicisticamente, come cataloghi per soluzioni architettoniche di ripristino e ricostruzione – ha reso indispensabile una riflessione sul reale bisogno di questi strumenti e sulle loro ripercussioni operative. Se i manuali, spesso, esprimono una visione statica e totalizzante dell’edilizia storica, l’atlante dichiara una concezione dinamica e “sempre aperta”, in cui ogni elemento rilevato è caso a sé. L’atlante fa, quindi, riferimento ad una concezione “geografica” in cui la catalogazione non è esaustiva e dogmatica ma, contrariamente, dà luogo ad un repertorio di casi criticamente analizzati nell’ottica della conoscenza e della conservazione. L’obiettivo della ricerca non è consistito, pertanto, nel descrivere la totalità dei caratteri costruttivi e delle loro combinazioni, ma nell’individuare casi singoli che sono letti ed interpretati all’interno del loro contesto storico-costruttivo e che valgono quale monito per un’azione progettuale consapevole, orientata al minimo intervento e alla compatibilità fisico-meccanica, figurativa e filologica. Nello specifico la ricerca, collocata in un riferimento temporale compreso tra il XIII e il XIX secolo, ha approfondito i seguenti caratteri: solai lignei, appartato decorativo in cotto e portali. Attraverso un approccio interdisciplinare lo studio si è proposto di contribuire alla costituzione di una metodologia di ricerca sulle tecniche costruttive storiche, ravvisando nel momento conoscitivo la prima fase del progetto di conservazione. È indiscusso, infatti, il solido legame che esiste tra conoscenza, progetto ed operatività. Solo attraverso la consapevolezza storica e architettonica del manufatto è possibile individuare scelte conservative criticamente vagliate ed operare in funzione della specificità del caso in esame e delle sue reali necessità. / The research aims to identify a survey of Bolognese wooden floors, terracotta friezes and portals. Every element that characterizes the Bolognese historical architectural organism has been studied from an historical-critical and historical-technical point of view thanks to the prolific relationship between indirect sources and direct ones, in order to reach the full understanding of each architectural components. This awareness is the first step for a ‘conscious’ planning strategy of conservation which is consistently valid from a methodological point of view but not standardized in technical applications.