Thèses sur le sujet « Scienza del comportamento »

Il comportamento sismico delle strutture è strettamente legato alle sue caratteristiche di resistenza e di duttilità. Una struttura che viene investita da un violento shock sismico assorbe elevate quantità di energia cinetica. In assenza di opportuni isolatori sismici, per resistere all’azione del terremoto, la struttura deve dissipare tale energia trasformandola in lavoro interno di deformazione. Se la struttura in cemento armato presenta una elevata duttilità globale, l’energia cinetica sarà trasformata in energia di deformazione plastica, utilizzando le sue risorse di adattabilità plastica senza richiedere elevate risorse di resistenza. Al contrario se la struttura non presenta tali caratteristiche di duttilità dovrà presentare risorse di resistenza tale da assorbire l’azione del sisma in campo elastico. Il rispetto di questa ultima condizione risulta chiaramente molto onerosa, per questo motivo e per l’eccezionalità dell’evento sismico distruttivo, le moderne filosofie di progettazione antisismica suggeriscono di dimensionare la struttura attraverso un’analisi elastica per eventi con bassi periodi di ritorno (sismi lievi) e attraverso un’analisi non lineare la valutazione della sicurezza al collasso della struttura, ponendo, in quest’ultimo caso, una maggiore attenzione alle caratteristiche di duttilità piuttosto che a quelle di resistenza. L’analisi non lineare delle strutture in cemento armato può essere condotta utilizzando una modellazione della struttura a plasticità concentrata, cioè considerando il comportamento di ogni elemento elastico e concentrando le deformazioni plastiche nelle cosiddette cerniere plastiche, ovvero attraverso dei modelli a plasticità diffusa, che, viceversa, considerano la reale diffusione delle deformazioni plastiche. La metodologia utilizzata in questa Tesi, parte da una modellazione di plasticità diffusa, ma il risultato finale, cioè un legame momento-rotazione plastica, può essere utilizzato nei modelli a plasticità concentrata. In quest’ultimi, la capacità della struttura di deformarsi plasticamente è strettamente legata al numero e alla posizione delle cerniere plastiche che in essa si formano prima di giungere al collasso, ma, sopratutto, alla capacità rotazionale delle suddette cerniere. In letteratura, i primi studi sulla capacità rotazionale sono quelli presentati nel 1964 ad un convegno tenuto a Miami. A partire dalle formulazioni proposte in quegli anni, (Mattock, 1964, 1967, Baker e Amarakone, 1964, Corley, 1966, Siviero, 1976), fino ad arrivare al giorno d’oggi (Langer, 1987, Cosenza et al., 1993, 1998, Tue et al., 1996, Li, 1998, Panagiotakos e Fardis, 2001), la capacità rotazionale è stata valutata principalmente basandosi sui risultati di indagini sperimentali, non sempre correlabili tra loro. Nonostante in letteratura siano presenti numerosi contributi scientifici, la valutazione della duttilità locale di elementi soggetti a flessione o a pressoflessione e taglio, è un problema ancora oggi molto dibattuto e non ancora pienamente risolto. Per tale motivo, questa Tesi vuole affrontare il problema della modellazione del comportamento delle cerniere plastiche con lo scopo di fornire una espressione analitica, per quanto possibile semplice, che, basata su un modello fisico realistico del problema, sia in grado di fornire la capacità rotazionale delle cerniere plastiche del c.a., in aderenza con i risultati sperimentali e in tutto lo spettro di situazioni possibili dipendenti dalla maggiore o minore influenza dell’azione tagliante, dai contenuti di acciaio teso o compresso, dalle caratteristiche resistenti dell’acciaio e del calcestruzzo ecc. La valutazione della capacità rotazionale non è compito semplice in quanto risulta fortemente correlata a fenomeni di non linearità meccaniche e geometriche. Le non linearità meccaniche rientrano nella definizione dei legami costitutivi dei materiali costituenti, quali il calcestruzzo e l’acciaio, e nella definizione del legame d’aderenza che stabilisce la relazione tra le azioni tangenziali agenti nell’interfaccia tra barre e calcestruzzo e lo scorrimento relativo tra essi. Nel primo capitolo, la ricerca bibliografica ha riguardato in primis le definizioni, presenti in letteratura, di questi legami, con maggiore attenzione sul legame d’aderenza. Quest’ultimo infatti influenza direttamente i fenomeni che regolano la deformabilità degli elementi in c.a., quali l’effetto del tension stiffening e la localizzazione delle deformazioni plastiche. La capacità degli elementi in cemento armato di assorbire sforzi di trazione si deve attribuire alla collaborazione tra il calcestruzzo, materiale eterogeneo composto da una matrice cementizia e da inerti di diverse dimensioni, e l’acciaio. All’aumentare dell’intensità delle sollecitazioni, quando la tensione principale di trazione nel calcestruzzo raggiunge la resistenza a trazione del materiale, l’elemento si fessura. La fessurazione degli elementi strutturali in c.a. è caratterizzata dall’improvviso formarsi, al crescere dei carichi, di una serie di fessure poste a distanza più o meno costante tra loro. In queste sezioni la sollecitazione di trazione che, prima della fessurazione, era assorbita dal calcestruzzo viene trasferita all’acciaio, con l’insorgere, a causa delle diverse deformazioni tra i due materiali, di scorrimenti e quindi di tensioni tangenziali all’interfaccia barra-calcestruzzo. Nelle sezioni non fessurate, queste tensioni mettono in trazione il calcestruzzo compreso che ripartecipa così ad assorbire gli sforzi con un conseguente aumento della rigidezza globale rispetto al caso di elemento completamente fessurato (tension stiffening). Nel secondo capitolo sono riportati i modelli presenti in letteratura per quantificare l’effetto del tension stiffening sulla deformabilità delle strutture in cemento armato. Dalle equazioni di equilibrio e congruenza di una generica sezione, non coincidente con la sezione fessurata, è possibile risalire ad un sistema di equazioni differenziali, la cui soluzione, ottenibile solo attraverso delle tecniche di integrazione numerica, permette di trovare la deformabilità degli elementi in cemento armato fessurati, in funzione dell’intensità della sollecitazione agente. Partendo da questo sistema di equazioni differenziali, e scegliendo il modello d’aderenza riportato nel Model Code 90, nel terzo capitolo si è effettuata una analisi parametrica per tarare i coefficienti che compaiono nell’equazione che definisce la curvatura locale, in funzione della distanza dalla sezione fessurata, di un generico concio compreso tra due fessure. Le prime analisi parametriche sono svolte con lo scopo di: valutare l’influenza della sollecitazione esterna sulla geometria del quadro fessurativo: con la tecnica di integrazione numerica si è risolto il sistema di equazioni differenziali, considerando il legame d’aderenza non lineare proposto dal Model Code 90, per tre livelli della sollecitazione flettente, rispettivamente coincidenti con la fessurazione, lo snervamento dell’acciaio teso e la crisi per deformazione ultima dell’acciaio o schiacciamento del calcestruzzo compresso; valutare la distribuzione delle deformazioni di trazione nel calcestruzzo nelle sezioni non fessurate del concio: per validare l’ipotesi della distribuzione assunta, sono stati confrontati i valori della distanza tra le fessure ottenuti numericamente con quelli calcolati utilizzando alcune delle formulazioni presenti in letteratura. Infine le analisi parametriche condotte al variare di alcune caratteristiche geometriche e meccaniche, ipotizzando una distanza tra le fessure pari al valore fornito dall’Eurocodice 2, hanno permesso la taratura di una formulazione analitica della curvatura locale. Integrando la curvatura locale è stato possibile definire una curvatura media e quindi un legame momento-curvatura media, funzione dei parametri geometrici e meccanici, delle condizioni di aderenza e dello stato di sollecitazione che agisce sull’elemento (intensità dello sforzo normale). Partendo dal legame momento-curvatura media, nell’ultimo capitolo è riportata una relazione che definisce la capacità rotazionale delle strutture in cemento armato, formulazione che dipende dal tipo di cerniera plastica (flexural hinge o flexural-shear hinge, Bachmann, 1970) e che è stata utilizzata per valutare quali sono i parametri che influenzano la duttilità di strutture isostatiche. Per concludere il lavoro, nell’Appendice sono riportate le formulazioni proposte nella tesi per la costruzione dei diagrammi momento-curvatura media e per valutare la capacità rotazionale degli elementi in cemento armato, in funzione dello schema statico e di carico della struttura.

Lo scopo di questo lavoro è stato di sviluppare un programma ad elementi finiti tridimensionale, scritto in Fortran 90, in grado di rappresentare il comportamento di interfaccia di travi in calcestruzzo rinforzate da fogli di FRP, sia in fase elastica, che durante il fenomeno di delaminazione utilizzando la teoria del danno. Si è inoltre indagato sul comportamento del collegamento FRP-cls a causa di carichi a lunga durata, mediante una sperimentazione e attraverso simulazioni numeriche. Il modello FEM si basa sulla teoria del contatto [1] legata al danneggiamento per poter simulare tutto il processo di delaminazione partendo dall’innesco dovuto al superamento del limite di resistenza del collegamento, fino al distacco completo del rinforzo. La modellazione tridimensionale ha consentito ancora, di poter ottenere lo stato tensionale su tutta l’interfaccia, riuscendo quindi a rappresentare il comportamento “di bordo†bidimensionale delle tensioni di taglio riscontrato da numerosi autori in fase di sperimentazione[2],[3], nonché gli effetti di peeling. I test a lungo termine atti a caratterizzare i parametri viscosi dei materiali, sono stati effettuati attraverso prove a trazioni dei materiali costituenti le matrici polimeriche dell’FRP (resine epossidiche), e attraverso prove su travetti rinforzati da fogli di fibre in carbonio monodirezionali, soggetti a carichi concentrati. Numericamente i fenomeni differiti sono stati studiati implementando materiali di tipo elastoviscosi sia per il calcestruzzo, utilizzando il modello B3 proposto da Z. Bazant [4], che per l’FRP impiegando un modello micromeccanico proposto in [5]. BIBLIOGRAFIA [1] P. Wrigger, (2002), “Computational Contact Mechanics†, Springer. [2] C. Pellegrino, D. Tinazzi, C. Modena, (2008), “Experimental study on Bond Behavior between Concrete and FRP reinforcement†, J. Compos. for Constr.,vol 12(2), 180-189. [3] K. V. Subramaiam, C. Carloni, L. Nobile, (2007), “Width effect in the interface fracture during shear debonding of FRP sheets from concrete†, Eng. Frac. Mech., vol. 74, 578-594. [4] Z. Bazant and S. Baweja, Creep and shrinkage prediction model for analysis and design of concrete structures: Model B3, in Adam Neville Symposium: Creep and Shrinkage – Structural Design Effects, ACI SP-194, A. Al-Manaseer Ed., Am. Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan, 1–83, 2000. [5] L. Ascione, V.P. Berardi, G. Mancusi, (2003), “Il Comportamento a lungo termine sotto carichi statici di travi in c.a. placcate con lamine di FRP†, XXXII Congresso AIAS, Salerno. [6] S. T. Smith, J. G. Teng, (2001), “Interfacial stress in plated beams†, Eng. Struc., vol. 23, 857-871.

In questo lavoro, partendo dall'introduzione delle grandezze che definiscono il vento ed il suo carattere in generale turbolento, si propongono le generalizzazioni di alcune teorie e modelli analitici, relativi all'analisi dei ponti di grande luce sia di tipo sospeso che strallato. Tali modelli si riferiscono a: determinazione delle forze stazionarie e non prodotte dal vento ed agenti su ponti di grande luce; risposta e condizioni critiche di stabilità statica e dinamica di tali strutture soggette al vento. In particolare, la teoria lineare classica quasi-stazionaria, adottata per descrivere le azioni aerodinamiche ed aeroelastiche su corpi non profilati, è generalizzata sia per l'approccio indiciale che per quello frequenziale attraverso approssimazioni al secondo ordine rispetto alle componenti di spostamento della struttura ed alle componenti turbolente di velocità della corrente. Inoltre, i modelli di risposta e le condizioni critiche di stabilitµa statica (divergenza) e dinamica (flutter), basati sia su approcci modali che su modelli continui integro-differenziali, sono generalizzati al caso di variabilità delle derivate di flutter lungo l'asse dell'impalcato e di non trascurabilità delle derivate alla Scanlan di tipo H*4 e A*4. Nell'ipotesi semplificatrice di sezione dell'impalcato di tipo profilato si presenta inoltre un'analisi di sensibilità delle condizioni critiche di vento nei riguardi dei parametri costruttivi di inerzia del ponte. Infine, si presenta un modello numerico basato su una formulazione ai volumi finiti del problema fluido attorno alla sezione trasversale di un ponte di grande luce. Il modello è in grado di simulare le azioni del vento stazionarie e non agenti sulla struttura, sotto l'assunzione, viste le grandi luci, di una corrente incidente a carattere bidimensionale. Il modello, grazie all'utilizzo di un approccio A.L.E., consente inoltre di valutare le derivate di flutter per una data sezione da ponte, al fine di caratterizzare per via analitica le condizioni di stabilità dell'intera struttura sotto l'azione del vento. Soluzioni numeriche soddisfacentemente accurate e stabili sono ottenute implementando un modello di turbolenza a due equazioni di tipo k-є RNG e particolari condizioni al contorno. Il modello e la procedura di valutazione dei dati aerodinamici sono stati validati su sezioni a geometria semplice e risultati numerici sono stati inoltre ottenuti per tipiche sezioni da ponte. L'accordo con altre soluzioni numeriche e con i dati sperimentali ottenuti in galleria del vento è soddisfacente.
Starting from the introduction of the quantities which define the wind and its typical turbulent character, the generalization of some theories and analytical models concerning the analysis of long-span bridges, both suspended and cable-stayed ones, are presented. They regard: determination of steady and non-steady wind actions on long-span bridges; the response and the statical and dynamic stability critical conditions of these structures under wind action. In detail, the classical quasi-steady linear theory, adopted to describe the aeroelastic and aerodynamic forces on bluff bodies, is generalized both for the indicial approach and for the frequential one by second order approximations with respect to the structural displacement components and turbulent flow velocity. Moreover, the response models and statical (divergence) and dynamic (flutter) stability critical conditions, based on modal approach and on integro-differential continuous models, are generalized when the flutter derivatives vary along the girder axis and when the Scanlan-type-derivatives H*4 and A*4 can not disregarded. Furthermore, under the simplified assumption of a streamlined bridge cross-section, a sensitive analysis of the critical wind conditions with respect to the inertial bridge parameters is presented. Finally, a numerical model based on a finite volume formulation of the flow problem around the girder cross-section of a long-span bridges is developed. The model is able to simulate steady and non-steady wind loading conditions on the structure under the approximated assumption, due to the consideration of large span lengths, of a two-dimensional-like approaching flow. Moreover, the proposed model, by using an A.L.E. approach, allows the numerical extraction of flutter derivatives for an assigned bridge deck cross-section, in order to characterize in an analytical way the overall bridge stability conditions to the wind actions. A two-equations k-ε RNG turbulence model and special boundary conditions are employed in order to perform satisfactory accuracy and stability of the numerical solution. Model implementation and data extraction procedure are successfully validated on simple cross-section shapes and numerical results are also obtained for typical long-span bridge cross sections. Good agreement with other numerical solutions and experimental wind tunnel tests results is demonstrated.

Negli ultimi anni, la ridefinizione del sistema dei trasporti e la necessità di sfruttare lo spazio sotterraneo hanno portato alla realizzazione di un numero sempre crescente di scavi profondi in ambiente urbano, generalmente sostenuti da paratie di cemento armato gettato in opera con uno o più livelli di ancoraggio. Il monitoraggio di opere esistenti e alcuni studi sperimentali hanno mostrato l’estrema vulnerabilità delle opere di sostegno nei riguardi di terremoti di moderata o elevata intensità, durante i quali si sono osservati sia la rottura degli elementi strutturali sia l’accumulo di spostamenti permanenti elevati da parte delle opere. La necessità di limitare i danni associati a tali spostamenti, quindi, rende di cruciale importanza la comprensione del comportamento esibito dalle strutture di sostegno in condizioni dinamiche e lo sviluppo di metodologie di progetto adeguate. Poiché, ancora oggi, non sono disponibili metodi analitici per il calcolo degli spostamenti delle opere di sostegno flessibili in condizioni dinamiche, la modellazione numerica rappresenta l’unico strumento in grado di fornire informazioni sul comportamento tensio-deformativo di queste opere. Tuttavia, le numerose incertezze associate alla modellazione numerica dei fenomeni di interazione dinamica tra terreno e struttura, tra le quali la più importante è la scelta di un modello costitutivo adeguato per la descrizione del comportamento del terreno sottoposto a sollecitazioni cicliche, rendono di cruciale importanza la necessità di disporre di dati attraverso cui verificare la bontà dei modelli costitutivi adottati e le capacità previsionali delle analisi numeriche. Poiché i dati relativi al monitoraggio di opere in vera grandezza sono pochi, lo studio del comportamento delle opere di sostegno flessibili in condizioni sismiche si basa soprattutto sui dati forniti da prove di laboratorio su modelli fisici in scala ridotta, eseguite in centrifuga o su tavola vibrante. Nell’ambito di questa tesi di dottorato, sono state realizzate, presso lo Schofield Centre dell’Università di Cambridge, nove prove in centrifuga su modelli fisici in scala ridotta di coppie di paratie, sia a sbalzo sia con un livello di contrasto, in uno strato ideale di sabbia asciutta ricostituita a diversi valori della densità relativa, al fine di evidenziare i principali fattori che influiscono sul comportamento di queste strutture in condizioni sismiche. In particolare, sono state eseguite sei prove su coppie di paratie a sbalzo, ad una accelerazione centrifuga di 80 g, e tre prove su coppie di paratie con un livello di contrasto, ad una accelerazione centrifuga di 40 g. Sono state realizzate, inoltre, le simulazioni numeriche, in condizioni di deformazione piana, di alcune delle prove dinamiche eseguite in centrifuga adottando un codice di calcolo alle differenze finite. Per la rappresentazione del comportamento meccanico della sabbia è stato utilizzato un modello costitutivo avanzato, sviluppato da Andrianopoulos et al. (2010), particolarmente adatto a riprodurre il comportamento ciclico dei terreni granulari in corrispondenza di piccole, medie e grandi deformazioni e per diversi valori dello stato tensionale e della densità iniziali. Il principale obiettivo della simulazione numerica è stato verificare le capacità previsionali dei modelli numerici, con particolare riferimento alle equazioni costitutive scelte per il terreno e alle strategie adottate per la modellazione del fenomeno osservato. Inoltre, la possibilità di osservare l’evoluzione dello stato tensionale nel corso di un dato evento sismico ha fornito uno strumento essenziale per l’interpretazione dei fenomeni osservati in centrifuga, sulla base del comportamento tensio-deformativo del terreno situato in prossimità dell’opera. Il lavoro sperimentale condotto in centrifuga ha consentito di individuare alcuni importanti fenomeni, quali, ad esempio, il progressivo accumulo di spostamenti permanenti durante i terremoti e l’esistenza di sollecitazioni residue negli elementi strutturali dopo i terremoti. I risultati forniti dalle analisi numeriche sono in ottimo accordo con i dati sperimentali, in termini sia delle accelerazioni nello strato di terreno, sia degli spostamenti e delle sollecitazioni negli elementi strutturali. Inoltre, a partire dall’evoluzione dello stato tensionale nel terreno in prossimità dello scavo, si è osservato che gli spostamenti permanenti e le sollecitazioni residue nelle paratie sono principalmente dovute ad una progressiva mobilitazione della resistenza passiva nel terreno durante i transitori dinamici.
In the last decades, an increasing number of deep excavations, generally supported by diaphragm walls with one or more levels of support, are constructed in urban areas to meet the demands of transport and use of underground space. Monitoring of existing structures and experimental observations on small scale models have shown that retaining structures experience serious damage when exposed to moderate to strong earthquakes, during which both failure of structural elements and large permanent displacements of the walls occur. An understanding of the dynamic behaviour of retaining structures and adequate design procedures are vital for the control of seismic induced displacements and hence the limitation of damages to the surrounding buildings. At present no analytical methods for the prediction of permanent displacements of flexible retaining walls under dynamic conditions are available. Therefore, numerical modelling is the only reliable tool to describe the stress-strain behaviour of such structures. Nevertheless, many uncertainties exist in the numerical analyses of dynamic soil-structure interaction, among which a major role is played by the constitutive model adopted for the soil, which should be able to reproduce the main features of its mechanical behaviour under cyclic loading. Accordingly, it is necessary to have experimental data both to calibrate constitutive models and to verify numerical predictions. Since few experimental data are available from the observation of real structures under earthquakes, the study of the seismic behaviour of flexible retaining walls relies mainly on data obtained from centrifuge or shaking table tests on reduced scaled models. This thesis presents the results of a series of dynamic centrifuge tests on reduced scale models of flexible retaining walls, both cantilevered and with one level of support, conducted on the Turner beam centrifuge at the Schofield Centre of the University of Cambridge. The experimental programme included a total of nine model tests in an ideal layer of dry sand, reconstituted at different values of relative density, in order to identify the main physical factors affecting the behaviour of such structures under seismic actions. Six tests were carried out on pairs of cantilevered retaining walls at an acceleration of 80 g and three on pairs of propped retaining walls at 40 g. Plain strain numerical simulations of centrifuge model tests were also carried out with a finite difference code. In the FD analyses, the mechanical behaviour of the soil was modelled using an advanced constitutive model, developed by Andrianopoulos et al. (2010) within the framework of bounding surface plasticity. This model is able to reproduce the cyclic behaviour of granular soils under small to large shear strains with a single set of model parameters for any initial relative density and confining pressure. The main objective of the numerical simulations was to verify the reliability of both constitutive assumptions for the soil and numerical procedures adopted to model dynamic phenomena. Besides, the possibility to observe the evolution of the stress state in the soil during dynamic transients permitted to interpret the physical phenomena observed during centrifuge model tests on the basis of the stress-strain behaviour of the soil close to the excavation. The experimental work permitted to identify clearly important phenomena, such as the progressive development of permanent displacements during shaking and the existence of significant residual loads in the structural members after shaking. Numerical analyses showed a good agreement with the experimental results, both in terms of accelerations into the soil and displacements and loads in the structural members. Moreover, the observation of stress redistribution around the excavation showed that permanent displacements and residual bending moments in the walls are mainly due to a progressive mobilization of the passive resistance in the soil during dynamic transients.

Le alfa cellule pancreatiche in corso di diabete producono glucagone in maniera inappropriata, senza risentire dell effetto inibitorio dell insulina. Lo scopo dello studio è stato quello di analizzare la funzionalità della cellula alfa in termini di secrezione di glucagone, dopo stimolo fisiologico e la risposta di queste cellule all insulina, fisiologico inibitore della secrezione. Oltre che l'identificazione del possibile ruolo dannoso di questi stessi stimolanti, quando presenti cronicamente ed in maniera elevata. Abbiamo inoltre analizzato la risposta cellulare alle condizioni avverse che si verificano in condizioni di diabete (esposizione a FFA, citochine, disfunzione recettore insulinico) e le possibili strategie terapeutiche. I dati del nostro gruppo hanno dimostrato che la lipotossicità potrebbe essere la causa dell alterato segnale insulinico intracellulare nelle alfa cellule. I nostri dati hanno messo in luce inoltre per la prima volta le basi molecolari della maggiore resistenza e differente risposta, in termini di induzione dell apoptosi indotta da citochine, delle alfa cellule rispetto alle beta cellule pancreatiche. Inoltre ottenendo alfa cellule prive di recettore insulinico abbiamo potuto analizzare il contributo specifico del segnale insulinico intracellulare sia per la funzione secretoria di queste cellule sia per la funzione proliferativa. Oltre alla comprensione di quei meccanismi molecolari che permettono alla cellula alfa di sopperire, in condizioni fisiologiche, al mancato funzionamento del recettore insulinico. Abbiamo inoltre analizzato l'azione degli ormoni incretinici e dimostrato che le cellule alfa sono in grado di produrre GLP1 e che tale produzione di GLP1 è indotta dall esposizione cronica al GLP1 stesso. Questo aspetto di notevole interesse per la patogenesi del diabete apre a nuovi spunti, la produzione a livello locale di GLP1 potrebbe servire all isola per funzioni di secrezione ma anche per funzioni di trofismo e di sopravvivenza. L'alfa cellula potrebbe dunque aggiungersi alla lista dei tessuti di primo interesse, rendendo ancora più complessa la relazione tra insulino-resistenza, alterazione della funzione dell isola pancreatica e terapia farmacologica.

Theoretical background. Hypotesis. Research design. Results. Discussion and conclusions. Appendix 1: Descriptive network statistics. Appendix 2: Questionnaire. Appendix 3: Graphical representation of the networks.

Nella moderna e attuale ricerca di prodotti sempre più piccoli, più veloci, più efficienti e selettivi, la realizzazione di materiali con arrangiamenti spaziali microscopici ben definiti, è di vitale importanza per la creazione di nuovi dispositivi elettronici, ottici o magnetici. Un modo potenzialmente attraente di assemblaggio e mantenimento di strutture microscopicamente controllate è quello di utilizzare materiali a base molecolare. La ricerca nel campo del magnetismo molecolare è principalmente focalizzata a sistemi molecolari contenenti un numero finito di ioni magnetici accoppiati. Questo tipo di nano-molecole magnetiche, chiamate magneti a singola molecola (in inglese single molecole magnets SMMs) si trovano nella linea di confine tra a fisica classica e quantistica. Infatti, da un punto di vista esse mostrano fenomeni classici come il lento rilassamento della magnetizzazione e un’isteresi magnetica molto estesa. Dall’altro tali strutture sono di dimensioni tali da mostrare fenomeni quantistici. I materiali magnetici molecolari, in particolare le SMMs, mostrano fenomeni di bistabilità magnetica e il più importante fenomeno di tunnelling magnetico. Che è un puro fenomeno quantistico. Sono queste caratteristiche fisiche quelle che permettono le numerose applicazioni di tali strutture ma soprattutto il loro utilizzato come strumenti di immagazzinamento dati di dimensioni nanometriche o qbits per la realizzazione di computer quantistici. In base al tipo di applicazione tecnologica richiesta, è possibile, ad oggi, realizzare una struttura molecolare ad hoc, in grado di sopperire a tutte richieste funzionali. Per raggiungere un tale obiettivo è necessario conoscere e capire appieno il comportamento di tali molecole e per questo, sono necessarie sia informazioni ottenute da metodi sperimentali, sia informazioni ottenute da modellizzazione. L’argomento principale della mia ricerca si basa sull’implementazione di un semplice strumento di simulazione – al quale ho assegnato il nome PRAXIS – che permette di simulare e comprendere e le principali proprietà termodinamiche e magnetiche delle SMMs. PRAXIS è stato sviluppato facendo uso di un accurato schema basato sulle metodologie del software engineering e con due ben precisi scopi: il primo, è quello di verificare i dati ottenuti sperimentalmente mentre, il secondo, è quello di prevedere il comportamento di tali strutture magnetiche in differenti situazioni in modo da rendere più adeguata la loro sintesi per specifiche applicazioni tecnologiche. Come ulteriore sviluppo delle sue funzionalità, c’è la possibilità di auto-assemblare teoricamente un gran numero di molecole e di simulare il loro comportamento in una vasta gamma di differenti situazioni.
In modern and contemporary research focused on the manufacture of smaller, faster, efficient and selective products, the production of materials with a well-defined microscopic spatial arrangements, it is of vital importance for the creation of new electronic, optical or magnetic devices. A potentially attractive way of assembly and maintain such microscopically controlled structures, is the use of molecular based materials. The research on the field of molecular magnetism, is mainly focused on molecular systems containing a finite number of coupled magnetic ions. This type of magnetic nano-molecules, generally called single magnetic molecules – SMMs, are objects placed in between of the classical and quantum physics. In fact, from a classical point of view, these structure shows phenomena such as: the slow relaxation of the magnetization and a widespread magnetic hysteresis. On te contrary, due to their dimensions, such structure can also shows quantum phenomena. The molecular magnets, indeed, are characterized by phenomena like the magnetic bistability e the most important feature of the magnetic quantum tunnelling, which is a purely quantum phenomena. These are some physical characteristics of SMMs that allow a wide range of applications of which we found their use as tools for data storage and nan-scale qbits used for the realization of quantum computer. Depending on the required applications, it is possible, today, synthetize an ad hoc molecular structure able to meet all the functional requirements. To achieve this objective, it is necessary to know and fully understand the behaviour of these molecules and therefore, are needed detailed information from the experimental methods, as well as, information obtained by theoretical models. The main topics of research: implementation of a simply simulation tool – PRAXIS - that permit the understanding of the magnetic properties of the SMMs, to verify the experimental data or to be used as experimental data predictor in order to synthetize ad hoc magnetic molecular clusters with improved properties for Nano-technological applications. Following an accurate scheme based on software engineering protocol, PRAXIS has been created with to particular aims: to verify the experimental data obtained measuring the physical properties of the SMMs, and to predict them in different situations. As last feature od PRAXIS, there is the possibility of theoretical auto-assembling of a large number of magnetic molecules, modelling them in a wide range of situations.

Lo scopo del monitoraggio è quello di determinare la risposta idrologica del terreno alle precipitazioni. Tale risposta è importante per calcolare le variazioni di quota dovute al rigonfiamento o alla consolidazione del mezzo poroso. L'effettiva variazione della pressione efficace è infatti legata alle oscillazioni della tavola d'acqua e alla conseguente variazione della pressione dei pori nella zona vadosa.

Lo scopo principale di questa tesi è quello di voler mostrare un approccio per il riconoscimento di frodi bancarie. Vengono descritte e fornite soluzioni per diversi problemi, tra i quali la manipolazione di dataset con distribuzioni sbilanciate dei dati tra le classi. Vengono addestrati e testati diversi algoritmi di classificazione dimostrando come Random Forest e XGBoost siano gli approcci migliori. Un aspetto principale che permette di migliorare notevolmente i risultati ottenuti è quello di basare la classificazione sul comportamento degli utenti. Viene mostrato come sia possibile tramite un processo di feature engineering proporre nuovi attributi che permettano di catturare relazioni tra una transazione bancaria e le operazioni passate effettuate dallo stesso utente. Viene infine proposta l'implementazione di un prototipo basato su un'infrastruttura big data che possa analizzare streaming di dati.

Al giorno d'oggi una pratica molto comune è quella di eseguire ricerche su Google per cercare qualsiasi tipo di informazione e molte persone, con problemi di salute, cercano su Google sintomi, consigli medici e possibili rimedi. Questo fatto vale sia per pazienti sporadici che per pazienti cronici: il primo gruppo spesso fa ricerche per rassicurarsi e per cercare informazioni riguardanti i sintomi ed i tempi di guarigione, il secondo gruppo invece cerca nuovi trattamenti e soluzioni. Anche i social networks sono diventati posti di comunicazione medica, dove i pazienti condividono le loro esperienze, ascoltano quelle di altri e si scambiano consigli. Tutte queste ricerche, questo fare domande e scrivere post o altro ha contribuito alla crescita di grandissimi database distribuiti online di informazioni, conosciuti come BigData, che sono molto utili ma anche molto complessi e che necessitano quindi di algoritmi specifici per estrarre e comprendere le variabili di interesse. Per analizzare questo gruppo interessante di pazienti gli sforzi sono stati concentrati in particolare sui pazienti affetti dal morbo di Crohn, che è un tipo di malattia infiammatoria intestinale (IBD) che può colpire qualsiasi parte del tratto gastrointestinale, dalla bocca all'ano, provocando una grande varietà di sintomi. E' stato fatto riferimento a competenze mediche ed informatiche per identificare e studiare ciò che i pazienti con questa malattia provano e scrivono sui social, al fine di comprendere come la loro malattia evolve nel tempo e qual'è il loro umore a riguardo.

Obiettivo della tesi è stato quello di evidenziare quali fattori incidano maggiormente sul processo di acquisto dei prodotti lattiero caseari funzionali a livello europeo e tracciare un profilo delle caratteristiche e delle preferenze dei consumatori tipo. Per far ciò, è stato sviluppato un approccio metodologico ad hoc, prendendo come riferimento il modello decisionale di Kaur e Sign (2017). Verranno formulate delle ipotesi sui fattori individuati, in grado di influenzare la scelta e il comportamento dei consumatori verso i functional food lattiero caseari. Nello specifico l’elaborato presenta: una parte introduttiva, lo scenario normativo, evidenziando l’evoluzione del termine e l’impatto regolamentare. Successivamente, sarà illustrata una panoramica del mercato dei functional food, l’offerta e i principali prodotti presentati dalle aziende e la domanda del consumatore. Dai risultati emersi dalla letteratura più recente da revisione sistematica, saranno analizzati i fattori che influenzano l’acquisto di questi prodotti, delineando la figura del consumatore tipo. Nel terzo capitolo, dopo aver discusso i modelli teorici sui processi decisionali dei consumatori, sarà descritto l’approccio metodologico adottato per effettuare l’analisi. Infine, l’elaborato si concentrerà sulla discussione dei risultati, partendo dalla descrizione in merito ai dati estrapolati dalla review della letteratura e i fattori correlati al consumo e acquisto dei functional food lattiero caseari. Anche in questo caso è stato possibile tracciare la figura del consumatore tipo, evidenziando le caratteristiche più significative e peculiari. Nelle conclusioni saranno riportate alcuni pareri critici in merito all' argomento.

2013/2014
Gli impianti funiviari sono soggetti alle normative italiane ed europee (PTS Prescrizioni Tecniche Speciali e Normativa Europea) che regolano il funzionamento dell’infrastruttura, sovrastruttura e delle componenti di sicurezza. Il rispetto dei limiti imposti sono determinanti per la sicurezza dell’impianto stesso e delle persone coinvolte. Non tutti questi parametri però, sono controllati durante le periodiche prove di collaudo, nonostante essi siano decisivi per la sicurezza. Si pensi ad esempio alla valutazione dell’entità delle oscillazioni trasversali e longitudinali al senso di marcia, fenomeno che ha causato l’incidente avvenuto su una seggiovia dell’Appennino toscano (gennaio 2015), dove, a causa di un’interruzione di corrente, l’arresto dell’impianto ha innescato un moto oscillatorio tale da far sobbalzare e precipitare alcuni sciatori. La strumentazione satellitare permetterebbe di conoscere la posizione assoluta dell’oggetto monitorato e se integrate da sensori inerziali, di conoscerne anche l’assetto. A partire da queste considerazioni, sono state analizzate delle metodologie innovative GNSS (Global Navigation Satellite System) e GPS/INS (INertial System), applicate in un settore particolare, quale quello dei trasporti speciali aerei, al fine di caratterizzare in maniera più completa il comportamento dinamico di un veicolo in condizioni critiche (ad esempio a seguito di brusche frenate) e farne un confronto con la normativa vigente. Le componenti hardware del dispositivo GNSS/INS sono state montate all’interno di un contenitore rigido, per facilitarne il trasporto, l’ancoraggio alla seggiola o cabina e per accelerare la fase di rilievo con la Stazione Totale per l’inserimento dei parametri di installazione nel software di elaborazione dati, Applanix POS PAC LV. E’stato quindi implementato un programma ad hoc in ambiente Matlab, per la gestione dei dati, in particolare: per la sincronizzazione fra i vari dispositivi, per la rotostraslazione dei sistemi di riferimento, per l’interpolazione dei dati, per il filtraggio e l’estrazione automatica alcuni particolari eventi. Dai risultati ottenuti è stata dimostrata l’adeguatezza di queste tecniche innovative, con le quali è stato possibile determinare il comportamento dinamico del veicolo, in termini di posizione assoluta (con precisione centimetrica), velocità ed accelerazione effettiva del veicolo (i valori di velocità ed accelerazione visibili sul pulpito di comando della stazione motrice sono riferiti all’argano di trazione e non corrispondono sempre con quelli del veicolo). Implementando le funzioni del programma sviluppato in ambiente Matlab ed ottimizzando alcune procedure,le tecniche GNSS in modalità cinematica interferenziale alle doppie differenze finite e GPS/INS, potrebbero completare le attuali prove di collaudo degli impianti funiviari.
XXVII Ciclo
1985

Lo studio ha riguardato l analisi del comportamento di un gruppo di bovine da latte allevate a stabulazione libera in relazione alle condizioni climatiche interne all edificio di allevamento. A tal fine è stata svolta una prova sperimentale nel periodo compreso tra l 1 agosto 2011 e il 31 luglio 2012 in una stalla ubicata in provincia di Ragusa dotata di zona di riposo a cuccette e di due differenti impianti di raffrescamento per la mitigazione degli effetti dello stress da caldo: un impianto di raffrescamento evaporativo dell aria, costituito da erogatori d acqua nebulizzata e ventilatori, localizzato nella zona di riposo a cuccette, e un impianto di bagnatura diretta del corpo delle bovine associato a ventilazione forzata installato nella corsia di alimentazione. Il comportamento delle bovine è stato analizzato mediante indicatori comportamentali scelti fra quelli più comunemente adottati in letteratura. In particolare, nella ricerca sono stati calcolati il Cow Lying Index (CLI), il Cow Standing Index (CSI) e il Cow Feeding Index (CFI). I dati necessari per la valutazione di tali indici sono stati ottenuti mediante l analisi di videoriprese realizzate all interno della stalla. Al fine di mettere in evidenza l influenza delle condizioni microclimatiche interne all edificio sul comportamento degli animali, gli indici comportamentali sono stati messi in relazione con indici di stress termico, anch essi scelti fra quelli più frequentemente impiegati in letteratura per la valutazione del livello di stress da caldo delle bovine da latte. In particolare, sono stati calcolati il Temperature Humidity Index (THI) e il Black Globe Humidity Index (BGHI). I dati necessari per la valutazione di tali indici sono stati ottenuti installando una stazione microclimatica per la misurazione delle principali variabili climatiche esterne e microclimatiche all interno della stalla. Una prima analisi dei dati, condotta considerando dati medi settimanali, ha rivelato come il comportamento degli animali osservati sia stato coerente con quanto ampiamente riscontrato il letteratura. Tuttavia, tale analisi non ha consentito di mettere in evidenza l influenza degli impianti di raffrescamento sul comportamento delle bovine. Pertanto, è stata svolta un ulteriore analisi impiegando dati più puntuali ottenuti effettuando la media, per ogni giorno di ciascuna settimana analizzata nella ricerca, dei valori degli indici comportamentali e di stress termico calcolati ad intervalli di 10 minuti per l intero periodo di osservazione. In particolare, sono stati confrontati i dati relativi alle settimane autunnali/invernali/primaverili con quelle prettamente estive. Da tale analisi è emerso che l impianto di raffrescamento evaporativo ha influenzato positivamente l attività di decubito delle bovine nel periodo estivo, mentre l impianto di bagnatura diretta del corpo degli animali non ha di fatto consentito di migliorare l attività di alimentazione determinando, invece, un interruzione dell attività di decubito e un incremento dell attività di stazionamento in piedi nella corsia di alimentazione. Considerando che in stalle confortevoli le bovine da latte trascorrono circa il 60% del giorno in posizione di decubito, le condizioni microclimatiche estive all interno della stalla esaminata potrebbero determinare, a causa di una non appropriata gestione degli impianti di raffrescamento condizioni di disagio per le bovine con possibili conseguenze negative sulla loro produzione di latte e sul loro stato di salute.

2012/2013
Il presente lavoro nasce da una riflessione in merito ad un problema di forte attualità: gli incidenti sonno e alcol correlati. Deprivazione di sonno e consumo di alcolici rappresentano una combinazione abbastanza comune, specialmente tra i giovani automobilisti (Banks et al., 2004). Diversi ricercatori, con lo scopo di dare un contributo alla soluzione di questo problema, hanno focalizzato il loro interesse nel settore della sicurezza stradale. Numerose ricerche (Brown, 1994) (Marcus et al., 1996) (Horne et al., 1995) (Horne et al., 1999) (Connor et al., 2001) si sono occupate di studiare la relazione tra deprivazione di sonno e prestazione di guida ed è ormai universalmente riconosciuto che questa variabile rappresenta un fattore di rischio per la sicurezza stradale. Così come gli effetti negativi indotti dalla deprivazione di sonno sulla prestazione di guida, anche quelli dell’alcol sono universalmente riconosciuti e anch’esso è considerato un fattore di rischio per la sicurezza stradale (Liguori et al., 1999) (Lenne et al., 1999) (Shults et al., 2001). Diversi altri ricercatori (Roehrs et al., 1994) (Arnedt et al., 2000) (Horne et al., 2003) (Banks et al., 2004) (Barret et al., 2004) (Barret et al., 2005) (Vakulin et al., 2007) (Howard et al., 2007) si sono invece focalizzati oltre che sullo studio dei singoli effetti di questi fattori anche sul loro effetto combinato, trovando generalmente che sia la deprivazione di sonno che l’alcol, singolarmente, producono un peggioramento della prestazione di guida e che il loro effetto combinato sembra causare un più importante peggioramento. La guida è un comportamento complesso e multifattoriale che richiede il possesso di numerose abilità, alcune delle quali si svolgono coscientemente ed altre attraverso processi automatici; nell’esecuzione di questo comportamento i processi cognitivi giocano un ruolo centrale (Weaver et al., 2009). Poche ricerche si sono occupate di valutare gli effetti combinati di questi due fattori sugli aspetti cognitivi sottostanti al comportamento di guida. Partendo da tale background, nel presente lavoro si è ritenuto potesse essere interessante approfondire questo aspetto. Ci si è posti quindi come primo obiettivo quello di valutare gli effetti, singoli e combinati, della deprivazione di sonno e del consumo di alcolici sull’attenzione e sui processi di inibizione, due variabili considerate di estrema importanza per esecuzione del comportamento di guida (Brown, 1994). In merito al concetto di attenzione, tra i tanti modelli che lo hanno teorizzato si è scelto di fare riferimento a quello di Posner (Posner e Raichle, 1994); in merito al concetto di inibizione si è scelto invece di fare riferimento al modello di Logan (Logan e Cowan,1984a). Oltre a questi aspetti oggettivi si è scelto di valutare l’effetto di questi fattori anche su alcuni aspetti soggettivi, in particolare sul vigore, sull’umore e sulla sonnolenza percepita. Oltre a ciò, tenendo in considerazione che alcuni studi presenti in letteratura (Horne et al., 1996) (Reyner et al., 2000) (De Valk et al., 2000) (Horne et al., 2001) (Reyner et al., 2002) (Biggs et al., 2007) (Gershon et al., 2009) (Mets et al., 2011) suggeriscono che gli energy drink, o la caffeina in essi contenuta, sembrano essere una buona contromisura per contrastare gli effetti della deprivazione di sonno sulla prestazione al simulatore di guida e su alcuni indici dell’attenzione, nel presente lavoro ci si è posti come secondo obiettivo quello di valutare se questa sostanza può essere una valida contromisura anche per contrastare gli effetti singoli e combinati di questi due fattori, sulla prestazione attentiva e sui processi di inibizione. Si è scelto di studiare questi aspetti cognitivi in determinate fasce orarie, considerate potenzialmente rappresentative di alcune situazioni reali. Nello specifico, si è scelto di studiare la prestazione cognitiva alle 5:00 del mattino, orario di chiusura delle discoteche invernali, e alle 9:00 del mattino, orario di chiusura delle discoteche estive. Inoltre si è scelto di valutare la performance cognitiva alle 12:30, orario dell’aperitivo precedente al pranzo, e alle 20:00, orario dell’aperitivo precedente alla cena. In estrema sintesi i risultati sembrano indicare un’influenza selettiva della deprivazione di sonno e del consumo di alcolici, sia singolarmente che in forma combinata, sulle componenti cognitive indagate. Le componenti di Alerting fasico e Orienting sembrano non risentire, o risentire minimamente, degli effetti di questi fattori. A differenza, sembrerebbe che lo stato di allerta e il controllo esecutivo siano le componenti cognitive maggiormente influenzate negativamente da questi fattori, sia singolarmente che in associazione. Un aspetto interessante, che merita di essere enfatizzato, è che l’associazione tra deprivazione di sonno, sia parziale che totale, ed un tasso alcolemico superiore a quello consentito dalla legge per poter guidare sembra avere un effetto, o in alcuni casi una tendenza, che porta a sovrastimare i livelli di vigore percepiti soggettivamente, facendoli percepire superiori a quelli realmente osservati. Considerata da questo punto di vista, l’associazione tra deprivazione di sonno e consumo di alcolici risulta essere ancora più preoccupante. Infatti sembrerebbe che, durante una nottata insonne, consumare alcolici fino a superare il limite legale consentito per poter guidare potrebbe essere alla base della scelta di mettersi comunque alla guida di un veicolo, pur non avendo uno stato psicofisico adatto per poterlo fare in sicurezza. Relativamente all’assunzione di caffeina quale contromisura per contrastare gli effetti della deprivazione di sonno e dell’alcol sul sistema cognitivo, sembrerebbe che una bassa quantità, circa pari a quella assunta con un caffè o altri alimenti comuni, non sia sufficiente per ripristinare né lo stato di allerta né tantomeno la velocità e l’accuratezza della risoluzione dei conflitti cognitivi. Sembrerebbe invece che 100 milligrammi di questa sostanza possano avere un effetto positivo che sembra migliorare la capacità di inibizione di una risposta dominante, quando compromessa dalla deprivazione totale di sonno o dalla deprivazione totale di sonno associata al consumo di alcolici. Tuttavia, risulta opportuno mantenere una certa prudenza nel trarre conclusioni e ricercare ulteriori conferme scientifiche.
XXV - Ciclo
1980

Parto prematuro e canto materno: effetti sull’attaccamento post-natale, sul benessere neonatale e sull’allattamento. Studio randomizzato controllato. TIN-Lullabies 2013 Abstract Background: Mother- infant bonding has a well-established importance for the development, cognitive and behavioral well-being of the baby. Consider a premature birth: mother and infant are in a situation of greater vulnerability. That's why it is even more necessary that midwives must provide for the protection of their health. In this context, the use of maternal singing to the baby could be a tool to suggest mothers to be able to get into the complexity of the situation through a simple but significant and direct channel. Therefore, singing could be a connection that helps the mother and the baby to keep together in a situation in which contact is limited. Mother’s singing could increase the development of the attachment bond, that is crucial for the future health of the child. Objectives: To assess the effect of lullaby maternal singing on postnatal attachment after a premature birth; to evaluate the effect of lullaby maternal singing on wellbeing and behavior of the newborn and on type of feeding up to 3.5 months after randomization. Methods:: It is a single-center randomized controlled trial. Mother and infant whose birth took place between 32 and 34 gestational weeks will be enrolled at Maternal and Neonatal Department at San Gerardo Hospital in Monza. A total of at least 128 new mothers must be included in the study. The recruitment will be done within 48 hours of birth. The data collection will begin after the recruitment and it will end at 3.5 months from randomization. The demographic, social, obstetric data of mother and newborn will be detected and recorded in an appropriate form. The Postnatal Attachment (mother-infant) will be evaluated through Mother-to-Infant Bonding Scale. Data about infant’s vital signs will be taken from the computerized clinical documentation. The data about breastfeeding will be taken during the intermediate evaluations during the hospitalization of babies in NICU and will continue after returning home. Results: The research aims to analyze the effect of maternal singing of lullaby on post-natal attachment, well-being and behavior of the newborn, as well as the type of breastfeeding from birth to 3.5 months after enrollment in a sample of mothers and premature infants whose birth took place between 32 and 34 gestational weeks. Conclusions: Maternal singing of lullaby could be another instrument that midwives can use during the assistance with mothers who live the experience of a premature birth. It could be a stimulus to increase mother-infant attachment and improve neonatal growth.

Cosa determina la stabilità di un sistema politico internazionale? L’anarchia sistemica determina sempre una minaccia alla sopravvivenza? Il modello strutturale qui proposto integra le variabili della concentrazione del potere e della localizzazione geografica delle Grandi Potenze, per dimostrare come specifiche configurazioni strutturali contribuiscano a plasmare le motivazioni che stanno alla base dei comportamenti statali, condizionando i risultati sistemici osservabili. Viene, inoltre, inquadrato il processo di socializzazione come variabile interveniente, attivata da specifiche condizioni strutturali, in grado di inibire la ricorrenza della tendenza sistemica al bilanciamento attraverso la riduzione delle opzioni di politica estera a disposizione degli Stati. Dal punto di vista teorico, concentrandosi sul ruolo svolto dal potere e dalla geografia nell’orientare le motivazioni di base degli attori, il modello modifica l’assunto realista di incentivi strutturali costanti all’azione degli Stati, ipotizzando che questi varino al variare dei livelli di concentrazione del potere. Inoltre, mitiga il carattere meccanicistico del realismo strutturale, considerando il bilanciamento come una tra tante opzioni disponibili. Dal punto di vista empirico, il modello viene applicato a tre casi di studio, nel tentativo di evidenziare come la stabilità o l’instabilità sistemica siano determinate dall’esistenza di strutture di potere diffuse o concentrate.
What does effectively determine systemic stability? Does international anarchy always determine a threat to survival? The structural model introduced in this work focuses on two main variables, power concentration and geography, to demonstrate how structural constraints shape States’ base motivations to action, and how the resulting behaviors condition the observable systemic outcomes. Furthermore, I introduce the socialization process as an intervening variable, enabled by specific structural conditions. Socialization could inhibit the systemic balancing tendency by narrowing States’ foreign policy options. From the theoretical point of view, the model modifies the realist assumption towards constant structural incentives to action. By focusing on the role played by power concentration and geography in shaping States’ motivations, it is possible to link together the shifts in international power distribution with shifts in structural incentives. Nonetheless, the model loses the rather mechanistic character of structural realism, making balancing one among many viable options. From the empirical point of view, I apply the model against three case studies, trying to demonstrate how the existence of concentrated or diffused power structures determines systemic stability or instability.

Cosa determina la stabilità di un sistema politico internazionale? L’anarchia sistemica determina sempre una minaccia alla sopravvivenza? Il modello strutturale qui proposto integra le variabili della concentrazione del potere e della localizzazione geografica delle Grandi Potenze, per dimostrare come specifiche configurazioni strutturali contribuiscano a plasmare le motivazioni che stanno alla base dei comportamenti statali, condizionando i risultati sistemici osservabili. Viene, inoltre, inquadrato il processo di socializzazione come variabile interveniente, attivata da specifiche condizioni strutturali, in grado di inibire la ricorrenza della tendenza sistemica al bilanciamento attraverso la riduzione delle opzioni di politica estera a disposizione degli Stati. Dal punto di vista teorico, concentrandosi sul ruolo svolto dal potere e dalla geografia nell’orientare le motivazioni di base degli attori, il modello modifica l’assunto realista di incentivi strutturali costanti all’azione degli Stati, ipotizzando che questi varino al variare dei livelli di concentrazione del potere. Inoltre, mitiga il carattere meccanicistico del realismo strutturale, considerando il bilanciamento come una tra tante opzioni disponibili. Dal punto di vista empirico, il modello viene applicato a tre casi di studio, nel tentativo di evidenziare come la stabilità o l’instabilità sistemica siano determinate dall’esistenza di strutture di potere diffuse o concentrate.
What does effectively determine systemic stability? Does international anarchy always determine a threat to survival? The structural model introduced in this work focuses on two main variables, power concentration and geography, to demonstrate how structural constraints shape States’ base motivations to action, and how the resulting behaviors condition the observable systemic outcomes. Furthermore, I introduce the socialization process as an intervening variable, enabled by specific structural conditions. Socialization could inhibit the systemic balancing tendency by narrowing States’ foreign policy options. From the theoretical point of view, the model modifies the realist assumption towards constant structural incentives to action. By focusing on the role played by power concentration and geography in shaping States’ motivations, it is possible to link together the shifts in international power distribution with shifts in structural incentives. Nonetheless, the model loses the rather mechanistic character of structural realism, making balancing one among many viable options. From the empirical point of view, I apply the model against three case studies, trying to demonstrate how the existence of concentrated or diffused power structures determines systemic stability or instability.