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Applicazioni di risposta sismica localemediante codici agli elementi spettrali
Università degli Studi del SannioFacoltà di Ingegneria
ReLUIS - Rete Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica
Gruppo di lavoro RS2
Il caso studio di L’Aquila
Geoelse 2D lineare vs QUAD4M 2D lineare-EERA-NERA
Geoelse 2D non lineare vs QUAD4M 2D non lineare-EERA-NERA
Confronti preliminari di codici numerici su modello semplice
Input: accelerogramma (sturno)
ok
?
S
Tipologie di analisiTipologie di analisi
-- EERA EERA analisi 1D viscoanalisi 1D visco--elastiche lineari equivalenti nel elastiche lineari equivalenti nel dominio delle frequenze;dominio delle frequenze;-- NERA NERA analisi 1D non lineari isteretiche nel dominio del analisi 1D non lineari isteretiche nel dominio del tempo;tempo;-- QUAD4M QUAD4M analisi 2D viscoanalisi 2D visco--elastiche lineari equivalenti nel elastiche lineari equivalenti nel dominio del tempo;dominio del tempo;-- GEOELSE GEOELSE analisi 2D elastiche non lineari, con analisi 2D elastiche non lineari, con aggiornamento istantaneo dello smorzamento, nel dominio del aggiornamento istantaneo dello smorzamento, nel dominio del tempo.tempo.
Superfici assorbenti
MODELLO 2D 1D
010
30
50
200
0
Layer 1: Vs=250m/sLayer 2: Vs=500m/s
Layer 3: Vs=750m/s
SS
Bed-rock: Vs=1000m/s
Layer 1: Vs=250m/sLayer 2: Vs=500m/s
Layer 3: Vs=750m/s
Superfici assorbenti
25001250
S
MODELLO 2D 1D
010
30
50
200
0
Bed-rock: Vs=1000m/s
Layer 1 Layer 2
-0.30
-0.20
-0.10
0.00
0.10
0.20
0.30
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00
acce
lera
zioni
oriz
zont
ali [g
]
time [s]
Input introdotto al bedrock inside: accelerazioni vs tempo
Sturno 1980 (comp. NS)PGA=0.269g; Durata= 18s;Arias Intensity= 0.946m/sec; Acceleration Spectrum Intensity (ASI)= 0.238g*sec;Velocity Spectrum Intensity (VSI)= 131.113cm; Housner Intensity= 129.998cm.
Input per i codici:EERANERAQUAD4
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00
spos
tam
enti
oriz
zont
ali [
m]
time [s]
Input introdotto al bedrock inside: spostamenti vs tempo
Sturno 1980 (comp. NS)
Input per il codice:
GeoELSE
Confronto software in Confronto software in campo linearecampo lineare ::
EERAEERANERANERA
QUAD4MQUAD4MGEOELSEGEOELSE
FFT accelerogramma in input al bedrock inside
Confronto degli accelerogrammi in input al bedrock inside
Modellazione lineare
Confronto degli accelerogrammi calcolati in superficie
-6
-4
-2
0
2
4
6
0 2 4 6 8 10
accelerazioni [m/s
2]
Time [s]EERA lineare QUAD4-M lineare GeoELSE lineare NERA lineare
Modellazione lineare
ConfrontoFFT accelerogrammi in superficie
Modellazione lineare
Confrontoaccelerazioni massime lungo la verticale
Modellazione lineare
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
Profondità [m]
accelerazioni massime [g]
quad4m geoelse eera nera
Confrontoaccelerazioni massime lungo la verticale
Modellazione lineare
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
50.0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
Prof
ondi
tà [m
]
accelerazioni massime [g]
quad4m geoelse eera nera
Confronto software in Confronto software in campo non linearecampo non lineare ::
EERAEERANERANERA
QUAD4MQUAD4MGEOELSEGEOELSE
Confronto degli accelerogrammi in input al bedrock inside
Modellazione non lineare
Confronto degli accelerogrammi in input al bedrock inside
Modellazione non lineare
25001250
Risultati dell’analisi eseguita con il codice GeoElse
010
30
50
200
0
Modellazione non lineare
25001250
010
30
50
200
0
Risultati dell’analisi eseguita con il codice GeoElse
Modellazione non lineare
25001250
010
30
50
200
0
Risultati dell’analisi eseguita con il codice GeoElse
Modellazione non lineare
25001250
010
30
50
200
0
Risultati dell’analisi eseguita con il codice GeoElse
Modellazione non lineare
25001250
010
30
50
200
0
Risultati dell’analisi eseguita con il codice GeoElse
Modellazione non lineare
25001250
010
30
50
200
0
Risultati dell’analisi eseguita con il codice GeoElse
Modellazione non lineare
Osservazione delle Time-Histories
Acc
eler
azio
ni [m
/s2 ]
Tempo [s]
Modellazione
non lineare
Confronto degli accelerogrammi calcolati in superficie
Modellazione non lineare
ConfrontoFFT accelerogrammi in superficie
Modellazione non lineare
Osservazione delle Time-Histories
Acc
eler
azio
ni [m
/s2 ]
Tempo [s]
Modellazione
non lineare
Confrontoaccelerazioni massime lungo la verticale
Modellazione non lineare
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200
Profondità [m]
accelerazioni massime [g]
quad4m geoelse eera nera
Confrontoaccelerazioni massime lungo la verticale
Modellazione non lineare
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
50.0
0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200
Profondità [m]
accelerazioni massime [g]
quad4m geoelse eera nera
Confrontodeformazioni massime lungo la verticale
Modellazione non lineare
Confrontodeformazioni massime lungo la verticale
Modellazione non lineare
Layer 1: Vs=250m/s Layer 2:
Vs=500m/s
Layer 3: Vs=750m/s
Bed-rock: Vs=1000m/s
γ [%]
τ[k
Pa]
γ [%]
γ [%]γ [%]
τ[k
Pa]
τ[k
Pa]
τ[k
Pa]
EERA
Curve τ-γ
Bed-rock: Vs=1000m/s
Layer 1: Vs=250m/s Layer 2:
Vs=500m/s
Layer 3: Vs=750m/s
Bed-rock: Vs=1000m/s
γ [%]
τ[k
Pa]
γ [%]
γ [%]γ [%]
τ[k
Pa]
τ[k
Pa]
τ[k
Pa]
NERA
Curve τ-γ
Bed-rock: Vs=1000m/s
Layer 1: Vs=250m/s Layer 2:
Vs=500m/s
Layer 3: Vs=750m/s
Bed-rock: Vs=1000m/s
γ [%]
τ[P
a]
γ [%]
γ [%]γ [%]
τ[P
a]
τ[P
a]
τ[P
a]GEOELSE
Curve τ-γ
Bed-rock: Vs=1000m/s
Comportamento tensio-deformativo in Geoelse
τ/τ m
ax
γ[%]
1)Non si tratta di comportamento isteretico;2)Lo smorzamento non viene calcolato come in altri approcci non lineari (ad es. NERA) ma aggiunto “esternamente” ad ogni step temporali in funzione di γ3)All’inversione del carico il modulo di rigidezza non viene aggiornato ripartendo da Go (come nei modelli isteretici tradizionali) ma dal valore di rigidezza dello step precedente (G<<Go)
Geoelse 2D lineare vs QUAD4M 2D lineare-EERA-NERA
Geoelse 2D non lineare vs QUAD4M 2D non lineare-EERA-NERA
Confronti preliminari di codici numerici su modello semplice
Input: accelerogramma (sinedwell)
ok
?
S
Tipologie di analisiTipologie di analisi
-- EERA EERA analisi 1D viscoanalisi 1D visco--elastiche lineari equivalenti nel elastiche lineari equivalenti nel dominio delle frequenze;dominio delle frequenze;-- GEOELSE GEOELSE analisi 2D elastiche non lineari, con analisi 2D elastiche non lineari, con aggiornamento istantaneo dello smorzamento, nel dominio del aggiornamento istantaneo dello smorzamento, nel dominio del tempo.tempo.
Input introdotto al bedrock inside: accelerazioni vs tempo
Segnale generato usando due frequenze:5.00Hz8.00Hz
PGA=0.886g; Durata= 2.50s
Input per i codice:
EERA
Input introdotto al bedrock inside: spostamenti vs tempo
SINEDWELL 5Hz e 8Hz
Input per il codice:
GeoELSE
Confronto degli accelerogrammi in input al bedrock inside
Modellazione lineare
Confronto degli accelerogrammi in input al bedrock inside
Modellazione lineare
Confronto degli accelerogrammi calcolati in superficie
Modellazione lineare
ConfrontoFFT accelerogrammi in superficie
Modellazione lineare
Confrontoaccelerazioni massime lungo la verticale
Modellazione lineare
Confrontoaccelerazioni massime lungo la verticale
Modellazione lineare
Confronto software in Confronto software in non campo linearenon campo lineare ::
NERANERAGEOELSEGEOELSE
Tipologie di analisiTipologie di analisi
-- NERA NERA analisi 1D non lineari isteretiche nel dominio del analisi 1D non lineari isteretiche nel dominio del tempo;tempo;-- GEOELSE GEOELSE analisi 2D elastiche non lineari, con analisi 2D elastiche non lineari, con aggiornamento istantaneo dello smorzamento, nel dominio del aggiornamento istantaneo dello smorzamento, nel dominio del tempo.tempo.
Confronto degli accelerogrammi in input al bedrock inside
Modellazione non lineare
Confronto degli accelerogrammi in input al bedrock inside
Modellazione non lineare
Confronto degli accelerogrammi calcolati in superficie
Modellazione non lineare
ConfrontoFFT accelerogrammi in superficie
Modellazione non lineare
Confrontoaccelerazioni massime lungo la verticale
Modellazione non lineare
Confrontodeformazioni massime lungo la verticale
Modellazione non lineare
Comportamento tensio-deformativo in Geoelse
Comportamento tensio-deformativo in Geoelse
Comportamento tensio-deformativo in Geoelse
