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La Risposta Sismica locale: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio metodologia e casi studio Floriana Pergalani Floriana Pergalani Politecnico di Milano – Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale Politecnico di Milano – Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale 6 ottobre 2016 6 ottobre 2016

La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

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Page 1: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

La Risposta Sismica locale:La Risposta Sismica locale:metodologia e casi studiometodologia e casi studio

Floriana PergalaniFloriana Pergalani

Politecnico di Milano – Dipartimento di Ingegneria Civile e AmbientalePolitecnico di Milano – Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale

6 ottobre 20166 ottobre 2016

Page 2: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Effetti di instabilità• Movimenti franosi• Cedimenti, densificazioni, liquefazioni

Terreni con comportamento INSTABILE nei riguardi del sisma

Effetti di sito o di amplificazione sismica• Litologiche• Morfologiche

Terreni con comportamento STABILE nei riguardi del sisma

Effetti localiEffetti locali

Effetti di sito di tipo areale estesi su tutta l’area con modalità diverseEffetti di instabilità di tipo puntuale concentrati in piccoli areali

Page 3: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Effetti locali di instabilitàEffetti locali di instabilità

Page 4: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Effetti locali di instabilitàEffetti locali di instabilità

Page 5: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Effetti locali di instabilitàEffetti locali di instabilità

Page 6: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Effetti locali di instabilitàEffetti locali di instabilità

Page 7: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Effetti locali di instabilitàEffetti locali di instabilità

Page 8: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Terremoto dell’Aquila, 2009

Effetti locali di instabilitàEffetti locali di instabilità

Page 9: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Effetti locali di instabilitàEffetti locali di instabilità

Page 10: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Effetti locali di instabilitàEffetti locali di instabilità

Page 11: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Effetti locali di instabilitàEffetti locali di instabilità

Page 12: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Effetti locali di instabilitàEffetti locali di instabilità

Page 13: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Effetti locali di instabilitàEffetti locali di instabilità

Page 14: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Effetti localiEffetti locali

Page 15: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Sigla SCENARIO PERICOLOSITA’ SISMICA LOCALE EFFETTI Z1a Zona caratterizzata da movimenti franosi attivi Z1b Zona caratterizzata da movimenti franosi quiescenti

Z1c Zona potenzialmente franosa o esposta a rischio di frana

Instabilità

Z2 Zone con terreni di fondazione particolarmente scadenti (riporti poco addensati, terreni granulari fini con falda superficiale)

Cedimenti e/o liquefazioni

Z3a Zona di ciglio H > 10 m (scarpata con parete subverticale, bordo di cava, nicchia di distacco, orlo di terrazzo fluviale o di natura antropica)

Z3b Zona di cresta rocciosa e/o cocuzzolo: appuntite - arrotondate

Amplificazioni topografiche

Z4a Zona di fondovalle con presenza di depositi alluvionali e/o fluvio-glaciali granulari e/o coesivi

Z4b Zona pedemontana di falda di detrito, conoide alluvionale e conoide deltizio-lacustre

Z4c Zona morenica con presenza di depositi granulari e/o coesivi (compresi le coltri loessiche)

Z4d Zone con presenza di argille residuali e terre rosse di origine eluvio-colluviale

Amplificazioni litologiche e geometriche

Z5 Zona di contatto stratigrafico e/o tettonico tra litotipi con caratteristiche fisico-meccaniche molto diverse

Comportamenti differenziali

Effetti localiEffetti locali

Page 16: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

In funzione della scala di lavoro e dei risultati che si intende ottenere:

• Approccio qualitativo – Livello 1 (ICMS)

• Approccio semiquantitativo – Livello 2 (ICMS)

• Approccio quantitativo – Livello 3 (ICMS)

Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica

Page 17: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Livello 1Studio propedeutico e obbligatorio per affrontare i successivi livelli di approfondimento

Indagini

• raccolta dei dati pregressi: rilievi geologici, geomorfologici, geologico-tecnici e sondaggi

Elaborazioni

• sintesi dei dati e delle cartografie disponibili

Prodotti

• carta delle indagini

• carta geologico tecnica e sezioni

• carta delle Microzone Omogenee in Prospettiva Sismica (MOPS), scala 1:5.000-1:10.000

• relazione illustrativa

Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica

Page 18: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Livello 1Livello 1

Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica

Page 19: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Risolve le incertezze del livello 1 con approfondimenti

Fornisce quantificazioni numeriche degli effetti con metodi semplificati

Indagini

• indagini geofisiche in foro (DH/CH), sismica a rifrazione, analisi con tecniche attive e passive per la stima delle Vs, microtremori ed eventi sismici

Elaborazioni

• correlazioni e confronti con i risultati del livello 1, revisione del modello geologico, abachi per i fattori di amplificazione

Prodotti

• carta delle indagini

• carta di Microzone Omogenee in Prospettiva Sismica (MOPS), scala 1:5.000-1:10.000

• relazione illustrativa

Livello 2

Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica

Page 20: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

∫5.0

1.05.01.0 )dT(T, PSVoutput)( PSVoutputSI

∫5.0

1.05.01.0 )dT,PSVinput(T)( PSVinputSI

5.01.0Fa

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0 0.5 1 1.5 2 2.5Periodo (s)

PS

V (

m/s

)

Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica

Page 21: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Livello 2Livello 2

Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica

Page 22: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Il risultato che si ottiene con gli abachi non va bene nel caso di:• forme sepolte (amplificazioni 2D)• inversioni di velocità (rigido su soffice)• forte contrasto di impedenza

Gli abachi dovrebbero essere regionalizzati a partire da:• input sismici (studi di pericolosità di base)• modelli litologici• curve di decadimento del modulo di taglio (G) e di incremento del rapporto di

smorzamento smorzamento (D) con la deformazione, per ciascun litotipo• profili di Vs• valori del Fattore di amplificazione FH calcolato come rapporto di intensità

spettrale sugli spettri di risposta in accelerazione di output ed input considerando i periodi tra 0.1-0.5 s

• confronto con valori di soglia comunali (SH) calcolati come gli FH derivanti dagli spettri delle NTC per le varie categorie di suolo ed eventuale prescrizione dell’applicazione del livello 3 se FH > SH

Livello 2

Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica

Page 23: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Livello di approfondimento di zone suscettibili di amplificazioni o di instabilità, nei casi di situazioni geologiche e geotecniche complesse, non risolvibili con abachi o metodi semplificati

Può modificare sostanzialmente le carte di microzonazione di livello 2

Indagini• campagne di acquisizione dati sismometrici, sondaggi, prove in foro e in superficie per la

determinazione di profili di Vs, sismica a rifrazione, prove geotecniche in situ e in laboratorio, microtremori, finalizzate alla definizione del modello del sottosuolo di riferimento

Elaborazioni• Definizione dell’input sismico• analisi numeriche 1D, 2D e 3D per le amplificazioni e/o analisi sperimentali

Prodotti• carta delle indagini• carta di Microzone Omogenee in Prospettiva Sismica (MOPS), con approfondimenti e relazione

illustrativa

Livello 3

Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica

Page 24: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Due categoria di problemi

Approccio Numerico

– Amplificazioni

Approccio Sperimentale

– Instabilità

Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica

Page 25: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Norme Tecniche per le CostruzioniNorme Tecniche per le Costruzioni

A19.a - VALUTAZIONE DELLA CATEGORIA DI SOTTOSUOLO Ss

A Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di Vs30 superiori a 800 m/s, eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo pari a 3 m

Vs30 > 800 m/s 1.0

B

Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fina molto consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero NSPT30 > 50 nei terreni a grana grossa e cu30 > 250 kPa nei terreni a grana fina)

360 < Vs30 ≤ 800 m/s 1.0-1.2

C

Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina mediamente consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s (ovvero 15 < NSPT30 < 50 nei terreni a grana grossa e 70 < cu30 < 250 kPa nei terreni a grana fina)

180 < Vs30 ≤ 360 m/s 1.0-1.5

D

Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a grana fina scarsamente consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs30 inferiori a 180 m/s (ovvero NSPT30 < 15 nei terreni a grana grossa e cu30 < 70 kPa nei terreni a grana fina)

Vs30 ≤ 180 m/s 0.9-1.8

E Terreni dei sottosuoli di tipo C o D per spessore non superiore a 20 m, posti sul substrato di riferimento (con Vs > 800 m/s)

180 < Vs30 ≤ 360 m/s Vs30 ≤ 180 m/s 1.0-1.6

S1

Depositi di terreni caratterizzati da valori di Vs30 inferiori a 100 m/s (ovvero 10 < cu30 < 20 kPa), che includono uno strato di almeno 8 m di terreni a grana fina di bassa consistenza, oppure che includono almeno 3 m di torba o di argille altamente organiche

Vs30 < 100 m/s Specifiche

analisi

S2 Depositi di terreni suscettibili di liquefazione, di argille sensitive o qualsiasi altra categoria di sottosuolo non classificabile nei tipi precedenti

- Specifiche

analisi

Page 26: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Dati e strumenti necessari:

1. Moto sismico di riferimento (input sismico)

2. Modello geologico e stratigrafia del sottosuolo

3. Proprietà meccaniche dei materiali

4. Codici di calcolo

5. Risultati• spettri di risposta in accelerazione al 5% dello smorzamento

critico

Analisi numericaAnalisi numerica

Page 27: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Riferimenti Normativi

DM 14-01-2008 NTC e circolare esplicativa

Al punto 3.2.3.6 e 7.11.3.5.2:

- Accelerogrammi artificiali

- Accelerogrammi simulati - sintetici

- Accelerogrammi naturali – registrati

Utilizzo di almeno 5 (7) accelerogrammi per RSL e opere e sistemi geotecnici

Input sismicoInput sismico

Page 28: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Banche dati accelerometriche• JAPAN K-NET http://www.k-net.bosai.go.jp/ KiK-net http://www.kik.bosai.go.jp/

• ITALY ITalian ACcelerometric Archive: ITACA http://itaca.mi.ingv.it/

• ITALY Center for Engineering Strong Ground Motion Data: CESMD http://strongmotioncenter.org/

• USA PEER Strong Motion Database http://peer.berkeley.edu/peer_groun

• USA d_motion_database U.S. Geological Survey National Strong Motion Project: NSMP http://nsmp.wr.usgs.gov/

• EUROPE European Strong-Motion Data Base: ESMD http://www.isesd.hi.is/

• NEW ZEALAND Institute of Geological and Nuclear Sciences: GNS http://www.geonet.org.nz

• TURKEY Turkish National Strong Motion Project: T-NSMP http://daphne.deprem.gov.tr

• IRAN Iran Strong Motion Network ISMN http://www.bhrc.ac.ir/

Input sismicoInput sismico

Page 29: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Banche dati accelerometriche regionali

Regione Emilia-Romagna: selezione di gruppi di 3 accelerogrammi naturali scalati per ciascun comune – banca dati utilizzata ESMD con criterio di similarità degli spettri di risposta (Marcellini et al., 2007)

Regione Lombardia: selezione di gruppi di 5 accelerogrammi naturali scalati per ciascuna fascia di pericolosità regionale – banca dati utilizzata ITACA (Politecnico di Milano, 2009)

Regione Lazio: gruppo di 5 accelerogrammi naturali e di 5 ibridi spettro-compatibili per ciascuna UAS (ENEA, 2011)

Input sismicoInput sismico

Page 30: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

SELEZIONE AUTOMATICA (Rexel etc..)

SELEZIONE MANUALE

Identificazione spettro di target

Selezione da banca dati in base ai criteri:

- Valore di massima accelerazione orizzontale attesa

- Registrazione su roccia o suolo categoria A

- Coppia magnitudo-distanza

- Meccanismo della sorgente

- Compatibilità della media con lo spettro di risposta di target derivato da NTC 2008

Input sismicoInput sismico

Page 31: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

• Modello geologico s.l.

• Costruzione delle sezioni da modellare

• Reperimento dei parametri geotecnici e geofisici necessari per la modellazione (velocità onde S, velocità onde P, modulo di taglio, coefficiente di Poisson, rapporto di smorzamento, densità, curve di decadimento)

Caratterizzazione sitoCaratterizzazione sito

Page 32: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Dal punto di vista ingegneristico i moti più significativi ai fini della sicurezza delle strutture sono quelli orizzontali, indotti dalle onde di taglio S

Le proprietà meccaniche del terreno sono valutate sulla base del comportamento tensio-deformativo di taglio nel piano .Si definiscono:

G0 modulo di taglio iniziale o elastico (tangente all’origine)

G modulo di taglio secante ()

D rapporto di smorzamento

Curve G-Curve G- e D-e D-

Page 33: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Comportamento non lineare descritto dall’evoluzione dei

parametri G e D al crescere di l = soglia elastica o di linearità

(0.0001 – 0.01 %)

v = soglia volumetrica

(0.01 – 0.1 %)

a) Modello elastico lineare (se D0=0) o visco-elastico (D0)

b) Modello elastico lineare equivalente (coppie G-D)

c) Modello non lineare elasto-plastico con incrudimento

Curve G-Curve G- e D-e D-

Page 34: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

MODELLAZIONEScelta dei programmi di calcolo (monodimensionali, bidimensionali, ecc.) in funzione della situazione geologica da analizzare:

-Solo effetti litostratigrafici: modelli 1D-Anche effetti geometria sepolta: modelli 2D-Effetti topografici: modelli 2D

Codici di calcoloCodici di calcolo

Page 35: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

TIPI DI RISULTATO• Accelerogrammi in superficie

• Spettri risposta elastici e di Fourier in superficie

• Fattori di amplificazione (Fa)

Analisi numericaAnalisi numerica

Rapporti di intensità spettrale (SI) calcolati per gli spettri in pseudovelocità, 5% di smorzamento, per diversi intervalli di periodo (es: 0.1-0.5s):

Fa = SIout / SIinp

Page 36: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

ANTIQUARIUM – SALA CONSILINAANTIQUARIUM – SALA CONSILINA

Valori di amax (g) – Sala Consilina

ID 34997

ID 34998

ID 35219

ID 35220

Media Ponderata

0.227 0.249 0.209 0.239 0.228

Valori di amax (g) – Sito Antiquarium - Sala ConsilinaTr 30 Tr 201 Tr 7120.053 0.148 0.272

Page 37: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

INPUT SISMICIINPUT SISMICI

Evento Data Ora Lat (°) Lon (°) Prof. (km) Mw ML Regime tettonico

Irpinia 23-11-1980 18:34:53 40.76 15.31 15.0 6.9 6.5 Faglia normale

Irpinia 01-12-1980 19:04:29 40.88 15.31 9.0 - 4.6 Faglia normale

- 16-01-1981 00:37:45 40.84 15.44 10.5 5.2 4.6 Faglia normale

Appennino Lucano 09-09-1998 11:28:00 40.06 15.95 29.2 5.6 5.6 Faglia normale

L’Aquila 07-04-2009 09:26:29 42.34 13.39 9.6 5.1 4.8 Faglia normale

L’Aquila 07-04-2009 17:47:37 42.30 13.49 17.1 5.5 5.4 Faglia normale

Gran Sasso 09-04-2009 00:53:00 42.49 13.35 11.0 5.4 5.1 Faglia normale

- 25-10-2012 23:05:24 39.88 16.01 6.3 5.3 5.0 Faglia normale

Tr 30 anni Tr 201 anni Tr 712 anni

Page 38: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

INPUT SISMICIINPUT SISMICI

TR 30 anniID Sigla Lat (°) Long (°)

Distanza epicentrale (km) Evento Stazione Comp. pga (g)

Fattore di scala

Acc1 SLA 40.93 15.17 24.5 16-01-1981 Sant’Angelo dei Lombardi EW - 0.025 1.0Acc2 SLA 40.93 15.17 24.5 16-01-1981 Sant’Angelo dei Lombardi NS 0.022 1.0Acc3 OPB 40.87 15.21 8.7 01-12-1980 Oppido Balzata EW - 0.084 1.0Acc4 OPB 40.87 15.21 8.7 01-12-1980 Oppido Balzata NS 0.058 1.0Acc5 0LAI 39.95 15.97 8.5 25-10-2012 Laino temporanea EW 0.116 0.8Acc6 0LAI 39.95 15.97 8.5 25-10-2012 Laino temporanea NS - 0.116 1.0Acc7 AQP 42.38 13.37 5.5 07-04-2009 L’Aquila EW 0.098 1.5

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

PSA (g)

Periodo (s)

Acc1 Acc2 Acc3

Acc4 Acc5 Acc6

Acc7 MEDIA NTC_Cat.A_Tr30

Page 39: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

INPUT SISMICIINPUT SISMICI

TR 201 anniID Sigla Lat (°) Long (°)

Distanza epicentrale (km) Evento Stazione Comp. pga (g)

Fattore di scala

Acc1 BSC 41.01 15.37 28.3 23-11-1980 Bisaccia EW - 0.083 1.0Acc2 BSC 41.01 15.37 28.3 23-11-1980 Bisaccia NS - 0.096 1.0Acc3 ALT 40.55 15.39 23.8 23-11-1980 Auletta EW 0.057 1.5Acc4 ALT 40.55 15.39 23.8 23-11-1980 Auletta NS 0.056 1.5Acc5 VGG 39.96 16.05 13.5 09-09-1998 Viggianello EW - 0.070 3.0Acc6 VGG 39.96 16.05 13.5 09-09-1998 Viggianello NS 0.073 2.5Acc7 0LAI 39.95 15.97 8.5 25-10-2012 Laino temporanea NS - 0.116 3.5

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

PSA (g)

Periodo (s)

Acc1 Acc2 Acc3

Acc4 Acc5 Acc6

Acc7 MEDIA NTC_Cat.A_Tr201

Page 40: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

INPUT SISMICIINPUT SISMICI

TR 712 anniID Sigla Lat (°) Long (°)

Distanza epicentrale (km) Evento Stazione Comp. pga (g)

Fattore di scala

Acc1 BSC 41.01 15.37 28.3 23-11-1980 Bisaccia EW - 0.083 3.0Acc2 BSC 41.01 15.37 28.3 23-11-1980 Bisaccia NS - 0.096 3.0Acc3 ALT 40.55 15.39 23.8 23-11-1980 Auletta NS 0.056 4.0Acc4 VGG 39.96 16.05 13.5 09-09-1998 Viggianello EW - 0.070 4.0Acc5 0LAI 39.95 15.97 8.5 25-10-2012 Laino temporanea NS - 0.116 4.5Acc6 AQP 42.38 13.37 13.2 07-04-2009 L’Aquila NS 0.076 4.0Acc7 AQP 42.38 13.37 11.8 09-04-2009 L’Aquila EW - 0.071 4.0

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

PSA (g)

Periodo (s)

Acc1 Acc2 Acc3

Acc4 Acc5 Acc6

Acc7 MEDIA NTC_Cat.A_Tr712

Page 41: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

0.0000

0.0003

0.0006

0.0009

0.0012

0.0015

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc1

0.0000

0.0003

0.0006

0.0009

0.0012

0.0015

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc2

0.0000

0.0004

0.0008

0.0012

0.0016

0.0020

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc3

0.0000

0.0003

0.0006

0.0009

0.0012

0.0015

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc4

0.0000

0.0002

0.0004

0.0006

0.0008

0.0010

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc5

0.0000

0.0002

0.0004

0.0006

0.0008

0.0010

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc6

0.0000

0.0001

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc7

0.0000

0.0010

0.0020

0.0030

0.0040

0.0050

0.0060

0.0070

0.0080

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc1

0.0000

0.0010

0.0020

0.0030

0.0040

0.0050

0.0060

0.0070

0.0080

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc2

0.0000

0.0005

0.0010

0.0015

0.0020

0.0025

0.0030

0.0035

0.0040

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc3

0.0000

0.0005

0.0010

0.0015

0.0020

0.0025

0.0030

0.0035

0.0040

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc4

0.0000

0.0020

0.0040

0.0060

0.0080

0.0100

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc5

0.0000

0.0020

0.0040

0.0060

0.0080

0.0100

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc6

0.0000

0.0005

0.0010

0.0015

0.0020

0.0025

0.0030

0.0035

0.0040

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc7

0.0000

0.0040

0.0080

0.0120

0.0160

0.0200

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc1

0.0000

0.0040

0.0080

0.0120

0.0160

0.0200

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc2

0.0000

0.0020

0.0040

0.0060

0.0080

0.0100

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc3

0.0000

0.0020

0.0040

0.0060

0.0080

0.0100

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc4

0.0000

0.0010

0.0020

0.0030

0.0040

0.0050

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc5

0.0000

0.0005

0.0010

0.0015

0.0020

0.0025

0.0030

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc6

0.0000

0.0005

0.0010

0.0015

0.0020

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Ampiezza (g*s)

Frequenza (Hz)

Acc7

-0.04

-0.03

-0.02

-0.01

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0 5 10 15 20 25

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc1

-0.04

-0.03

-0.02

-0.01

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0 5 10 15 20 25

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc2

-0.10

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0 5 10 15 20 25 30

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc3

-0.10

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0 5 10 15 20 25 30

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc4

-0.12

-0.10

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc5

-0.12

-0.10

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc6

-0.06

-0.05

-0.04

-0.03

-0.02

-0.01

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0 5 10 15 20 25 30

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc7

-0.10

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc1

-0.10

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc2

-0.10

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc3

-0.10

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc4

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0 5 10 15 20 25

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc5

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0 5 10 15 20 25

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc6

-0.40

-0.30

-0.20

-0.10

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc7

-0.30

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc1

-0.30

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc2

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc3

-0.30

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0 5 10 15 20 25

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc4

-0.50

-0.40

-0.30

-0.20

-0.10

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc5

-0.40

-0.30

-0.20

-0.10

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc6

-0.30

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Accelerazione (g)

Tempo (s)

Acc7

INPUT SISMICIINPUT SISMICI

Tr 30 anni Tr 201 anni Tr 712 anni Tr 30 anni Tr 201 anni Tr 712 anni

Page 42: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

MODELLO GEOLOGICOMODELLO GEOLOGICO

a

Page 43: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

MODELLO GEOLOGICOMODELLO GEOLOGICO

Page 44: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

MODELLO GEOLOGICO - GEOTECNICOMODELLO GEOLOGICO - GEOTECNICO

Page 45: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

HVSR 1

HVSR 2

MODELLO GEOLOGICO - GEOFISICOMODELLO GEOLOGICO - GEOFISICO

Page 46: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

NW SE

NW SE

SE NW

MODELLO GEOLOGICO - GEOFISICOMODELLO GEOLOGICO - GEOFISICO

Page 47: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

1

0.0001 0.001 0.01 0.1 1

G/G0

g %

U1 - U2 (SSN) U3 (Rollins K.M. et alii, 1998)

0

5

10

15

20

25

30

0.0001 0.001 0.01 0.1 1

D %

g %

U1 - U2 (SSN) U3 (Rollins K.M. et alii, 1998)

MODELLO GEOLOGICO - GEOFISICOMODELLO GEOLOGICO - GEOFISICO

UNITA’ Litologia S (m) (kN/m3)

VP (m/s) VS (m/s) G (MPa)

U1 Deposito colluviale 3 18 450 240 0.30 105

U2 Deposito detritico-colluviale 7 19 550 300 0.29 174

U3 Deposito detritico 16 20 900 500 0.28 509

U4 Substrato roccioso - 24 2000 1000 0.33 2446

Page 48: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Analisi numericaAnalisi numerica

• Quantificazione degli effetti di amplificazione stratigrafica

• Modello monodimensionale

• Modello di discretizzazione a strati continui

• Analisi condotta in condizioni di tensioni totali

• Analisi di tipo lineare equivalente

Page 49: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

PSA (g)

T (s)

SITO SALA CONSILINA - TR 30 anniAcc1 Acc2 Acc3Acc4 Acc5 Acc6Acc7 MEDIA-INPUT MEDIA-OUTPUT

0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

PSA (g)

T (s)

SITO SALA CONSILINA - TR 201 anniAcc1 Acc2 Acc3Acc4 Acc5 Acc6Acc7 MEDIA-INPUT MEDIA-OUTPUT

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

PSA (g)

T (s)

SITO SALA CONSILINA - TR 712 anni

Acc1 Acc2 Acc3Acc4 Acc5 Acc6Acc7 MEDIA-INPUT MEDIA-OUTPUT

Risultati – spettri di rispostaRisultati – spettri di risposta

Page 50: La Risposta Sismica locale: metodologia e casi studio

Risposta sismica localeRisposta sismica locale

0.0

0.1

0.20.3

0.40.5

0.60.7

0.8

0.91.0

1.11.2

1.3

1.4

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

PSA (g)

T (s)

SITO SALA CONSILINA - TR 30 anniOUTPUT

NTC - Cat. B - Tr 30 anni

0.0

0.1

0.20.3

0.40.5

0.60.7

0.8

0.91.0

1.11.2

1.3

1.4

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

PSA (g)

T (s)

SITO SALA CONSILINA - TR 201 anniOUTPUTNTC - Cat. B - Tr 201 anni

0.00.1

0.2

0.30.4

0.50.6

0.7

0.80.9

1.01.1

1.2

1.31.4

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

PSA (g)

T (s)

SITO SALA CONSILINA - TR 712 anniOUTPUT

NTC - Cat. B - Tr 712 anni