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Wave breaking is an important coastal process, influencing hydro-morphodynamic processes such as turbulence generation and wave energy dissipation, run-up on the beach and overtopping of coastal defence structures. During breaking, waves are complex mixtures of air and water (“white water”) whose properties affect velocity and pressure fields in the vicinity of the free surface and, depending on the breaker characteristics, different mechanisms for air entrainment are usually observed. Several laboratory experiments have been performed to investigate the role of air bubbles in the wave breaking process (Chanson & Cummings, 1994, among others) and in wave loading on vertical wall (Oumeraci et al., 2001; Peregrine et al., 2006, among others), showing that the air phase is not negligible since the turbulent energy dissipation involves air-water mixture. The recent advancement of numerical models has given valuable insights in the knowledge of wave transformation and interaction with coastal structures. Among these models, some solve the RANS equations coupled with a free-surface tracking algorithm and describe velocity, pressure, turbulence and vorticity fields (Lara et al. 2006 a-b, Clementi et al., 2007). The single-phase numerical model, in which the constitutive equations are solved only for the liquid phase, neglects effects induced by air movement and trapped air bubbles in water. Numerical approximations at the free surface may induce errors in predicting breaking point and wave height and moreover, entrapped air bubbles and water splash in air are not properly represented. The aim of the present thesis is to develop a new two-phase model called COBRAS2 (stands for Cornell Breaking waves And Structures 2 phases), that is the enhancement of the single-phase code COBRAS0, originally developed at Cornell University (Lin & Liu, 1998). In the first part of the work, both fluids are considered as incompressible, while the second part will treat air compressibility modelling. The mathematical formulation and the numerical resolution of the governing equations of COBRAS2 are derived and some model-experiment comparisons are shown. In particular, validation tests are performed in order to prove model stability and accuracy. The simulation of the rising of a large air bubble in an otherwise quiescent water pool reveals the model capability to reproduce the process physics in a realistic way. Analytical solutions for stationary and internal waves are compared with corresponding numerical results, in order to test processes involving wide range of density difference. Waves induced by dam-break in different scenarios (on dry and wet beds, as well as on a ramp) are studied, focusing on the role of air as the medium in which the water wave propagates and on the numerical representation of bubble dynamics. Simulations of solitary and regular waves, characterized by both spilling and plunging breakers, are analyzed with comparisons with experimental data and other numerical model in order to investigate air influence on wave breaking mechanisms and underline model capability and accuracy. Finally, modelling of air compressibility is included in the new developed model and is validated, revealing an accurate reproduction of processes. Some preliminary tests on wave impact on vertical walls are performed: since air flow modelling allows to have a more realistic reproduction of breaking wave propagation, the dependence of wave breaker shapes and aeration characteristics on impact pressure values is studied and, on the basis of a qualitative comparison with experimental observations, the numerical simulations achieve good results.

Since the birth of the European Union on 1957, the development of a single market through the integration of national freight transport networks has been one of the most important points in the European Union agenda. Increasingly congested motorways, rising oil prices and concerns about environment and climate change require the optimization of transport systems and transport processes. The best solution should be the intermodal transport, in which the most efficient transport options are used for the different legs of transport. This thesis examines the problem of defining innovative strategies and procedures for the sustainable development of intermodal freight transport in Europe. In particular, the role of maritime transport and railway transport in the intermodal chain are examined in depth, as these modes are recognized to be environmentally friendly and energy efficient. Maritime transport is the only mode that has kept pace with the fast growth in road transport, but it is necessary to promote the full exploitation of it by involving short sea shipping as an integrated service in the intermodal door-to-door supply chain and by improving port accessibility. The role of Motorways of the Sea services as part of the Trans-European Transport Network is is taken into account: a picture of the European policy and a state of the art of the Italian Motorways of the Sea system are reported. Afterwards, the focus shifts from line to node problems: the role of intermodal railway terminals in the transport chain is discussed. In particular, the last mile process is taken into account, as it is crucial in order to exploit the full capacity of an intermodal terminal. The difference between the present last mile planning models of Bologna Interporto and Verona Quadrante Europa is described and discussed. Finally, a new approach to railway intermodal terminal planning and management is introduced, by describing the case of "Terminal Gate" at Verona Quadrante Europa. Some proposals to favour the integrate management of "Terminal Gate" and the allocation of its capacity are drawn up.

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Le tecniche dell'informazione e i metodi della comunicazione hanno modificato il modo di redigere documenti destinati a trasmettere la conoscenza, in un processo che è a tutt'oggi in corso di evoluzione. Anche l'attività progettuale in ingegneria ed architettura, pure in un settore caratterizzato da una notevole inerzia metodologica e restio all'innovazione quale è quello dell'industria edilizia, ha conosciuto profonde trasformazioni in ragione delle nuove espressioni tecnologiche. Da tempo l'informazione necessaria per realizzare un edificio, dai disegni che lo rappresentano sino ai documenti che ne indicano le modalità costruttive, può essere gestita in maniera centralizzata mediante un unico archivio di progetto denominato IPDB (Integrated Project DataBase) pur essendone stata recentemente introdotta sul mercato una variante più operativa chiamata BIM (Building Information Modelling). Tuttavia l'industrializzazione del progetto che questi strumenti esplicano non rende conto appieno di tutti gli aspetti che vedono la realizzazione dell'opera architettonica come collettore di conoscenze proprie di una cultura progettuale che, particolarmente in Italia, è radicata nel tempo. La semantica della rappresentazione digitale è volta alla perequazione degli elementi costitutivi del progetto con l'obiettivo di catalogarne le sole caratteristiche fabbricative. L'analisi della letteratura scientifica pertinente alla materia mostra come non sia possibile attribuire ai metodi ed ai software presenti sul mercato la valenza di raccoglitori omnicomprensivi di informazione: questo approccio olistico costituisce invece il fondamento della modellazione integrata intesa come originale processo di rappresentazione della conoscenza, ordinata secondo il paradigma delle "scatole cinesi", modello evolvente che unifica linguaggi appartenenti ai differenti attori compartecipanti nei settori impiantistici, strutturali e della visualizzazione avanzata. Evidenziando criticamente i pregi e i limiti operativi derivanti dalla modellazione integrata, la componente sperimentale della ricerca è stata articolata con l'approfondimento di esperienze condotte in contesti accademici e professionali. Il risultato conseguito ha coniugato le tecniche di rilevamento alle potenzialità di "modelli tridimensionali intelligenti", dotati cioè di criteri discriminanti per la valutazione del relazionamento topologico dei componenti con l'insieme globale. / Wide uptake of digital drafting techniques forms part of a generalized praxis today, almost in all professional teams practicing engineering and architecture. The design activity itself has been deeply changed due to new I.T. procedures, even if the construction industry is notoriously reluctant towards shifts. Electronic devices and information technologies have soundly changed how professionals conceive and develop plan's documentation (aimed to define and expose specific or general information): however they are involved in a process whom development is still improving, both in hardware instruments and in their specific use. The proposed research is based on a methodological definition focused on digital integrated models, intended as sets of base elements constituting a graphical and alphanumerical archive, establishing an architectural-dedicated informative system layered into a "Chinese box" paradigm. The integrated model's structure is bound to the building's logical deconstruction and embedded information can be looked up with advanced interfaces by different actors involved in design process, from structures to HVAC. The single element's properties cataloguing, for which geometrical models set up a friendly hint interface, may follow archiving coded instructions such as IFC (Industry Foundation Classes) open format and BIM (Building Information Modeling) standards are.

La ricerca ha avuto come obiettivo l’analisi delle residenze lungo la rue Mallet-Stevens, a Parigi, realizzate da Robert Mallet-Stevens negli anni 1925-1930. Si tratta di un intervento pensato unitariamente, i cui dispositivi spaziali sono rivelatori tanto del concetto spazio-forma, quanto del processo d’ideazione dello stesso nell’ambito dei paradigmi gestaltici e compositivi della modernità. All’epoca la necessità di espressione e affermazione di un simile concetto si tradusse nell’interpretazione spaziale dalla scala dell’abitazione alla scala della città. Le residenze, realizzate nella zona di Auteuil (16 arrondissement), occupano l’area di una nuova lottizzazione, da cui il successivo nome dell’intervento: case su rue Mallet-Stevens. Il programma comprendeva cinque abitazioni, commissionate da artisti e ricchi borghesi, una piccola maison per il guardiano del confinante parco, e un progetto, mai realizzato che nella prima versione comprendeva due interventi: un hôtel particulier e un edificio per appartamenti. La rue Mallet-Stevens si costituì come frammento di città possibile, ove si manifestava un’idea di urbanità chiaramente ispirata al modello della città giardino e ai valori del vivere moderno. I volumi “stereometrici” sono la cifra dell’idea di spazio che, a quel punto della sua attività, Mallet-Stevens aveva maturato sia come architetto, sia come scenografo. La metodologia di analisi critica dell’oggetto architettonico adottata in questa ricerca, si è servita di una lettura incrociata del testo (l’oggetto architettonico), del paratesto (ciò che l’autore ha scritto di sé e della propria opera) e dell’intertesto, in altre parole l’insieme di quelle relazioni che possono ricondurre sia ad altre opere dello stesso autore, sia ai modelli cui l’architetto ha fatto riferimento. Il ridisegno bidimensionale e tridimensionale degli edifici della rue Mallet-Stevens ha costituito lo strumento fondamentale di analisi per la comprensione dei temi architettonici. Le conclusioni cui la ricerca è giunta mostrano come la posizione culturale di Mallet-Stevens si è arricchita di molteplici influenze creative, sulla scia di una consapevole e costante strategia di contaminazione. Mallet-Stevens, osservando i linguaggi a lui contemporanei, si appropriò della componente morfologica del progetto, privilegiandola rispetto a quella sintattica, per poi giungere ad una personalissima sintesi delle stesse. / Mes recherches ont eu comme objectif l’analyse des résidences situées le long de la rue Mallet-Stevens, à Paris, réalisées par Robert Mallet-Stevens dans les années 1925-1930. Il s’agit d’une intervention conçue et élaborée de manière cohérente et dont les dispositifs spatiaux sont révélateurs aussi bien du concept d’espace-forme, que du processus de conception de celui-ci dans le cadre de paradigmes formels et de composition de la modernité. A cette époque, le besoin d’expression et d’affirmation d’un concept semblable se traduit par une interprétation spatiale de l’échelle de l’habitation à l’échelle de la ville. Les habitations, réalisées dans le quartier d’Auteuil (16ème arrondissement), occupaient la zone d’un nouveau plan d’aménagement, d’où le nom de l’intervention: hôtels particuliers de la rue Mallet-Stevens. Le programme comprenait cinq hôtels particuliers, commandés par des artistes et de riches bourgeois, une petite maison pour le gardien du parc voisin, et un projet, jamais réalisé qui, dans une première version, prévoyait deux interventions: un hôtel particulier et un immeuble d’appartements. La rue Mallet-Stevens, fut envisagée comme le fragment d’une ville possible, où se manifestait une conception de l’urbanité clairement inspirée du modèle de la cité-jardin et des valeurs de la vie moderne. Les volumes « stéréométriques » sont la principale caractéristique de l’idée d’espace que Mallet-Stevens, à ce moment précis de son activité, avait mûri aussi bien en tant qu’architecte que décorateur. La méthodologie d’analyse critique de l’objet architectural adoptée dans cette étude, se fonde sur une lecture croisée du texte (l’objet architectural), du paratexte (ce que l’auteur a écrit sur lui-même et sur son oeuvre) et de l’intertexte, en d’autres termes, l’ensemble des relations qui peuvent faire référence à d’autres oeuvres du même auteur ou aux modèles auxquels l’architecte a fait référence. La re-conception bidimensionnelle et tridimensionnelle des hôtels de la rue Mallet-Stevens a été l’outil d’analyse de base pour la compréhension des thèmes architecturaux. Les conclusions établies par cette étude montrent comment la position culturelle de Mallet-Stevens a été enrichie de nombreuses influences créatives, dans le sillage d’une stratégie de contamination consciente et constante. Mallet- Stevens, observant les langages contemporains, a réussi à s’approprier de la composante morphologique du projet, en la privilégiant à celle syntaxique, pour atteindre enfin une synthèse absolument personnelle de celles-ci.