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Studio e Monitoraggio del quadro fessurativo e del i i d l D di O icomportamento sismico del Duomo di Orvieto
Analisi della sismicità regionale per laAnalisi della sismicità regionale per ladefinizione dell’input sismico definizione dell’input sismico pp
Ing. Dario RinaldisUTPRAUTPRA.
ENEA C.R. CASACCIAKick off Meeting ‐ Orvieto, 9 Aprile 2013
DIREZIONE REGIONALE PER I BENI CULTURALI E PAESAGGISTICI DELL’UMBRIA ‐Soprintendenza per i Beni Architettonici
‐e Paesaggistici dell'Umbria
[email protected]@enea.it
LA PERICOLOSITÀ SISMICA NELLA REGIONE LAZIO: ATTIVITÀ SVOLTE E PROSPETTIVE FUTURERegione Lazio, Sala Tirreno, Via Rosa Raimondi Garibaldi 7, Roma, 15 Marzo 2012
ArgomentiArgomenti
• Introduzione metodologica
• Analisi della sismicità storica
• Analisi statistica della pericolosità sismica
• Generazione degli accelerogrammi di riferimentoriferimento
• Considerazioni conclusive• Considerazioni conclusive
D. RINALDIS, G. MARTINI – La sismicità nel Lazio
LA PERICOLOSITÀ SISMICA NELLA REGIONE LAZIO: ATTIVITÀ SVOLTE E PROSPETTIVE FUTURERegione Lazio, Sala Tirreno, Via Rosa Raimondi Garibaldi 7, Roma, 15 Marzo 2012
Metodologia adottata nella analisi della pericolosità sismicae nella definizione delle time histories di riferimento per le UAS della Regione Lazio
Analisi della sismicità storica Analisi statistica degli spettri UHS da Progetto S1 DPC-INGV
e nella definizione delle time‐histories di riferimento per le UAS della Regione Lazio
Valori della Ag0 di 0.7
Spettri di riferimento per le UASg
riferimento per ogni UAS della Regione
Parametri magnitudo e distanza epicentrale per la selezione di time-histories dalle banche dati
accelerometriche
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6134678
Acc
eler
azio
ne (g
)
Selezione delle TH di riferimento per ogni gruppo di UAS secondo criterio di somiglianza della
forma spettraleE calcolo delle TH spettro-compatibili
0.00.00 0.50 1.00 1.50 2.00
Periodo (sec)
E calcolo delle TH spettro compatibili
Definizione di 5 TH di riferimento (naturali e spettro-compatibili) per ogni gruppo di UAS,
Definizione di 5 TH di riferimento (naturali e spettro-compatibili) per ogni UAS, scalate al
relativo valore Ag0rif
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relativo valore Ag0rif
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ArgomentiArgomenti
• Introduzione metodologica
• Analisi della sismicità storica
• Analisi statistica della pericolosità sismica
• Generazione degli accelerogrammi di riferimentoriferimento
• Considerazioni conclusive• Considerazioni conclusive
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Analisi della sismicità storicaAnalisi della sismicità storicaDalla Banca Dati delle intensitàmacrosismiche locali dell’INGV (DBMI04)
Distribuzione dei Centri sismici confrontata con leZone Sismogenetiche ZS9 [Meletti e Valensise, 2004]( )
sono stati selezionati gli eventi che hannoprovocato risentimenti superiori alla sogliadi danno (V‐VI grado della scala MCS).
Zone Sismogenetiche ZS9 [Meletti e Valensise, 2004]
Gli eventi, per le loro caratteristichesismologiche, sono stati raggruppati in 11Centri Sismici a differente grado di
i l i à i i i di i d dipericolosità in termini di magnitudo e diestensione areale della distribuzione deglieffetti.
Per ogni terremoto è stata ricostruita ladistribuzione areale delle intensità,partendo dalle località per le quali sidispone di sufficienti informazioni storiche.dispone di sufficienti informazioni storiche.
A questo scopo sono state tracciate lerelative carte delle isosisme.
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Calcolo dei parametri sismologici dei terremoti storici più significativi delle UAS
In particolare, per il sito di Orvieto, distinguendo secondo i Centri sismici, saranno raccolte le informazioni relative agli eventiche hanno generato le massime intensità storiche locali comprensive di data, localizzazione epicentrale, intensità epicentrale emagnitudo. La scelta degli eventi più significativi per ogni UAS è avvenuta il confronto degli spettri calcolati mediante la legge dimagnitudo. La scelta degli eventi più significativi per ogni UAS è avvenuta il confronto degli spettri calcolati mediante la legge diattenuazione da Sabetta e Pugliese (1996).
Prov. UAS ISTAT Indice 1 Indice 2 Indice 3 Indice 4
0 12
0.14
Roma Pomezia 1258079 0855030 0650030 1170100 11709990.06
0.08
0.10
0.12
50030
55030
70100
70999
0.00
0.02
0.04
0.25 0.33 0.50 0.67 1.00 1.33 2.00 2.50 3.33 5.00 6.67 10.00 15.00 25.00
Esempio di sovrapposizione degli spettri risultanti dai parametri sismologici relativi ai vari indici definiti per le UAS. In ascissesono mostrate le frequenze, in ordinate i valori di PSA calcolati. Le frecce indicano gli spettri che possono essere considerati piùsignificativi nella definizione dello scuotimento locale e quindi nella selezione degli indici. Il grafico verde rappresenta lo spettrog q g g pp ppiù significativo alle basse frequenze, quello blu alle alte frequenze; tutti gli altri spettri sono inglobati dai due spettriprecedenti e possono essere ignorati. Le parti in grassetto degli indici non eliminati corrispondono alle classi di magnitudo edistanza epicentrale rappresentative dei terremoti più gravosi.
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• Introduzione metodologica
• Analisi della sismicità storica
• Analisi statistica della pericolosità sismica
• Generazione degli accelerogrammi di riferimentoriferimento
• Considerazioni conclusive• Considerazioni conclusive
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Selezione delle registrazioni accelerometricheMag 5.9
Dist (km) 30s1 0s2 0
fraz. stdv 1 4.0 3.0 2.0 1.5 1.0 0.75 0.5 0.4 0.3 0.2 0.15 0.1 0.07 0.04 Periodo
PGA PGV 0.25 0.33 0.5 0.67 1 1.33 2 2.5 3.33 5 6.67 10 15 25 Frequenza
PSV (cm/s) 0.101 6.7 4.1 6.4 9.8 12.1 14.4 15.3 14.5 13.8 12.6 8.9 6.1 3.1 1.6 0.7 PSV (cm/s)(M R
Ground Motion
Spettro calcolato Gli spettri di riferimento per il sito di Orvieto saranno sottoposti ad un processo
Selezione delle registrazioni accelerometriche
PSV (cm/s) 0.101 6.7 4.1 6.4 9.8 12.1 14.4 15.3 14.5 13.8 12.6 8.9 6.1 3.1 1.6 0.7 PSV (cm/s)
PSA (g) 0.007 0.014 0.031 0.052 0.092 0.130 0.186 0.222 0.269 0.286 0.261 0.201 0.151 0.111 PSA (g)
4.0 3.0 2.0 1.5 1.0 0.75 0.5 0.4 0.3 0.2 0.15 0.1 0.07 0.04 Periodo
PGA 0.25 0.33 0.5 0.67 1 1.33 2 2.5 3.33 5 6.67 10 15 25 Frequenza
UHS (g) 0.104 0.038 0.053 0.088 0.114 0.177 0.228 0.272 0.286 0.288 0.233 UHS (g)
UHS (cm/s) 11.9 12.4 13.7 13.4 13.8 14.2 12.8 8.9 6.7 3.6 UHS (cm/s) R (km) apPGA apPGV ap0.25 ap0.33 ap0.5 ap0.67 ap1 ap1.33 ap2 ap2.5 ap3.33 ap5 ap6.67 ap10 ap15 ap25
1 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 4.70 4.60 4.52 4.40 4.31 4.22 3.94 3.66 3.75 3.85 #NUM! #NUM!
(M, R, f_stdv)
Spettro target (UHS)
S tt UHS G d M ti
di deaggregazione semplificato tale da individuare i parametri sismologici dell’evento che ha maggiormente contribuito alla definizione dello spettro ad
2 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 4.76 4.66 4.57 4.44 4.35 4.27 3.99 3.72 3.81 3.90 #NUM! #NUM!3 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 4.84 4.73 4.63 4.51 4.42 4.34 4.08 3.81 3.90 3.98 #NUM! #NUM!4 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 4.93 4.81 4.71 4.59 4.50 4.43 4.17 3.91 4.00 4.08 #NUM! #NUM!5 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.01 4.89 4.79 4.67 4.59 4.52 4.28 4.03 4.11 4.19 #NUM! #NUM!6 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.09 4.97 4.87 4.75 4.68 4.62 4.38 4.14 4.23 4.30 #NUM! #NUM!7 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.17 5.05 4.95 4.82 4.76 4.71 4.49 4.26 4.35 4.42 #NUM! #NUM!8 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.24 5.11 5.02 4.90 4.84 4.80 4.59 4.38 4.47 4.53 #NUM! #NUM!9 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.30 5.18 5.08 4.97 4.92 4.88 4.69 4.48 4.58 4.64 #NUM! #NUM!10 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.36 5.24 5.14 5.03 4.99 4.96 4.78 4.59 4.68 4.74 #NUM! #NUM!11 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.41 5.29 5.20 5.09 5.06 5.03 4.86 4.69 4.78 4.85 #NUM! #NUM!12 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.46 5.34 5.26 5.15 5.12 5.10 4.95 4.78 4.88 4.94 #NUM! #NUM!13 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.51 5.39 5.31 5.20 5.18 5.17 5.02 4.87 4.97 5.03 #NUM! #NUM!14 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.55 5.43 5.35 5.25 5.24 5.23 5.10 4.95 5.06 5.12 #NUM! #NUM!15 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.59 5.48 5.40 5.30 5.29 5.29 5.17 5.03 5.14 5.20 #NUM! #NUM!16 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.63 5.52 5.44 5.34 5.34 5.35 5.23 5.11 5.22 5.28 #NUM! #NUM!17 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.67 5.55 5.48 5.39 5.39 5.40 5.30 5.18 5.30 5.36 #NUM! #NUM!7 0
7.5
8.0
MCE - Magnitudo e Distanza di riferimento
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
PSA
(g)
Spettro UHS vs Ground Motion
PSA (g) UHS (g)
contribuito alla definizione dello spettro ad hazard uniforme.
Il calcolo sarà eseguito adottando la legge di tt i tt i d S b tt18 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.70 5.59 5.52 5.43 5.43 5.45 5.36 5.25 5.37 5.43 #NUM! #NUM!
19 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.74 5.62 5.56 5.47 5.48 5.50 5.41 5.32 5.44 5.50 #NUM! #NUM!20 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.77 5.66 5.59 5.50 5.52 5.55 5.47 5.38 5.50 5.57 #NUM! #NUM!21 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.80 5.69 5.62 5.54 5.56 5.59 5.52 5.44 5.57 5.63 #NUM! #NUM!22 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.83 5.72 5.66 5.57 5.60 5.64 5.57 5.50 5.63 5.69 #NUM! #NUM!23 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.85 5.75 5.69 5.60 5.63 5.68 5.62 5.56 5.68 5.75 #NUM! #NUM!24 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.88 5.77 5.71 5.63 5.67 5.72 5.67 5.61 5.74 5.81 #NUM! #NUM!25 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 5.91 5.80 5.74 5.66 5.70 5.76 5.71 5.67 5.80 5.86 #NUM! #NUM!30 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.02 5.92 5.87 5.80 5.86 5.93 5.91 5.90 6.04 6.11 #NUM! #NUM!35 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.12 6.02 5.98 5.91 5.99 6.07 6.09 6.10 6.25 6.32 #NUM! #NUM!40 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.20 6.10 6.07 6.02 6.10 6.20 6.24 6.28 6.43 6.51 #NUM! #NUM!45 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.27 6.18 6.15 6.10 6.20 6.32 6.37 6.43 6.59 6.67 #NUM! #NUM!50 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.34 6.25 6.23 6.18 6.29 6.42 6.49 6.57 6.74 6.82 #NUM! #NUM!55 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.40 6.31 6.29 6.26 6.38 6.51 6.60 6.70 6.87 6.96 #NUM! #NUM!60 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.45 6.37 6.36 6.32 6.45 6.59 6.70 6.81 6.99 7.08 #NUM! #NUM!65 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.50 6.42 6.41 6.38 6.52 6.67 6.79 6.92 7.10 7.19 #NUM! #NUM!
6.0
6.5
7.0
Mag
nitu
do
Spettro UHS vs Ground Motion
0
0.05
0.1
0 1 2 3 4
Periodo (s)
di attenuazione attenuazione da Sabetta e Pugliese (1996).
In questo modo sono valutati i valori di 70 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.55 6.47 6.46 6.44 6.58 6.74 6.88 7.02 7.20 7.30 #NUM! #NUM!75 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.60 6.51 6.51 6.49 6.64 6.81 6.95 7.11 7.30 7.40 #NUM! #NUM!80 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.64 6.56 6.56 6.54 6.70 6.87 7.03 7.20 7.39 7.49 #NUM! #NUM!85 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.67 6.60 6.60 6.59 6.75 6.93 7.10 7.28 7.47 7.57 #NUM! #NUM!90 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.71 6.63 6.64 6.63 6.80 6.99 7.16 7.36 7.55 7.65 #NUM! #NUM!95 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.74 6.67 6.68 6.67 6.85 7.04 7.23 7.43 7.63 7.73 #NUM! #NUM!
100 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.78 6.70 6.72 6.71 6.89 7.09 7.28 7.50 7.70 7.80 #NUM! #NUM!105 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.81 6.74 6.75 6.75 6.93 7.14 7.34 7.56 7.77 7.87 #NUM! #NUM!110 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.84 6.77 6.78 6.78 6.97 7.18 7.39 7.62 7.83 7.94 #NUM! #NUM!115 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.86 6.79 6.82 6.82 7.01 7.23 7.45 7.68 7.90 8.00 #NUM! #NUM!120 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.89 6.82 6.85 6.85 7.05 7.27 7.49 7.74 7.96 8.06 #NUM! #NUM!125 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.92 6.85 6.87 6.88 7.09 7.31 7.54 7.80 8.01 8.12 #NUM! #NUM!130 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.94 6.88 6.90 6.91 7.12 7.35 7.59 7.85 8.07 8.18 #NUM! #NUM!135 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.97 6.90 6.93 6.94 7.15 7.38 7.63 7.90 8.12 8.23 #NUM! #NUM!140 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 6.99 6.92 6.95 6.96 7.18 7.42 7.67 7.95 8.17 8.28 #NUM! #NUM!145 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 7.01 6.95 6.98 6.99 7.21 7.45 7.71 8.00 8.22 8.33 #NUM! #NUM!
4.5
5.0
5.5
1
10
100
PSV
(cm
/s)
PSV (cm/s)
UHS (cm/s)
magnitudo e di distanza epicentrale più significativi.
5 # U # U # U # U 0 6 95 6 98 6 99 5 8 00 8 8 33 # U # U150 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 7.03 6.97 7.00 7.02 7.24 7.49 7.75 8.04 8.27 8.38 #NUM! #NUM!155 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 7.05 6.99 7.03 7.04 7.27 7.52 7.79 8.09 8.31 8.43 #NUM! #NUM!160 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 7.07 7.01 7.05 7.07 7.30 7.55 7.82 8.13 8.36 8.47 #NUM! #NUM!165 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 7.09 7.03 7.07 7.09 7.33 7.58 7.86 8.17 8.40 8.52 #NUM! #NUM!170 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 7.11 7.05 7.09 7.11 7.35 7.61 7.89 8.21 8.44 8.56 #NUM! #NUM!175 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 7.13 7.07 7.11 7.13 7.38 7.64 7.93 8.25 8.48 8.60 #NUM! #NUM!180 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 7.15 7.09 7.13 7.16 7.40 7.66 7.96 8.29 8.52 8.64 #NUM! #NUM!185 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 7.17 7.11 7.15 7.18 7.43 7.69 7.99 8.32 8.56 8.68 #NUM! #NUM!190 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 7.18 7.13 7.17 7.20 7.45 7.72 8.02 8.36 8.60 8.72 #NUM! #NUM!195 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 7.20 7.14 7.19 7.22 7.47 7.74 8.05 8.39 8.64 8.76 #NUM! #NUM!200 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 7.21 7.16 7.21 7.24 7.49 7.77 8.08 8.43 8.67 8.79 #NUM! #NUM!
4.01 10 100
Distanza (km)
apPGA apPGV ap0.25 ap0.33 ap0.5 ap0.67 ap1 ap1.33
ap2 ap2.5 ap3.33 ap5 ap6.67 ap10 ap15 ap25
0.10.1 1 10 100
Frequenza (hz)
I t lli di M d li i Pseudo I t lli di M l id i i l i d ll li i i i i Intervalli di M da analisi storica deaggregazione Intervalli di M per selezione
accelerogrammi M R Gruppo 1 da ≥5.0 a 6.5-7.0 5.9 30 5.0-5.5 / 5.5-6.0 Gruppo 2 da 5.0-5.5 a 6.0-6.5 5.5 16 ≥5.0 / 5.0-5.5 Gruppo 3 da ≥5.0 a 6.5-7.0 5.5 13 ≥5.0 / 5.0-5.5 Gruppo 4 da ≥5.0 a 6.5-7.0 6.0 20 ≥5.0 / 5.0-5.5 / 5.5-6.0 Gruppo 5 da 6 0 6 5 a 6 5 7 0 6 4 40 6 0 6 5
Integrando i risultati delle analisi storica e statistica sono ottenuti gli intervalli di magnitudo utilizzati per la selezione di registrazioni accelerometriche delle Banche Dati accelerometriche.
D. RINALDIS, G. MARTINI – La sismicità nel Lazio
Gruppo 5 da 6.0-6.5 a 6.5-7.0 6.4 40 6.0-6.5Gruppo 6 da 5.5-6.0 a 6.5-7.0 6.1 15 5.5-6.0 / 6.0-6.5
LA PERICOLOSITÀ SISMICA NELLA REGIONE LAZIO: ATTIVITÀ SVOLTE E PROSPETTIVE FUTURERegione Lazio, Sala Tirreno, Via Rosa Raimondi Garibaldi 7, Roma, 15 Marzo 2012
Definizione delle TH di riferimentoDefinizione delle TH di riferimentoLa selezione delle time‐history di riferimento per Orvieto è ottenuta mediante un confronto tra le forme degli spettri adhazard uniforme e gli spettri di risposta delle registrazioni selezionate per il sito. Lo spettro di TARGET è definito dai valoridegli spettri ad hazard uniforme per un periodo di ritorno di 475 anni, con una maglia di circa 5 Km.g p p p , g(Fonte: INGV‐DPC , Progetto S1, https:\\esse1.mi.ingv.it).Nel presente lavoro è applicata la tecnica statistica dell’Indice Quadratico Relativo, definita dalla formula:
In questo modo, per ogni Gruppo di UAS, è stato definito un set di 5 registrazioni accelerometriche naturali rappresentativedel moto del suolo compatibile con i relativi livelli si pericolosità sismica omogenea
D. RINALDIS, G. MARTINI – La sismicità nel Lazio
del moto del suolo compatibile con i relativi livelli si pericolosità sismica omogenea.
LA PERICOLOSITÀ SISMICA NELLA REGIONE LAZIO: ATTIVITÀ SVOLTE E PROSPETTIVE FUTURERegione Lazio, Sala Tirreno, Via Rosa Raimondi Garibaldi 7, Roma, 15 Marzo 2012
Considerazioni conclusiveConsiderazioni conclusive• In questo lavoro si cercherà di individuare con sufficiente precisione i parametri omogenei di
pericolosità sismica e di procedere alla selezione di registrazioni accelerometrichecompatibili con le caratteristiche sismologiche degli eventi più significativi.
• Per quello che riguarda le Time-History di riferimento per Orvieto, occorre ricordare che laNormativa Sismica nazionale consente, tra l’altro, l’uso di accelerogrammi naturali acondizione che la loro scelta sia rappresentativa della sismicità del sito e sia
fadeguatamente giustificata in base alle caratteristiche sismogenetiche della sorgente, allecondizioni del sito di registrazione, alla magnitudo, alla distanza dalla sorgente e allamassima accelerazione orizzontale attesa al sito.
• La metodologia adottata per la selezione degli accelerogrammi si basa sul confronto tra lospettro UHS rappresentativo del moto ad Orvieto e gli spettri di risposta delle THottenute dalle banche dati accelerometricheottenute dalle banche dati accelerometriche.
• In questo modo sono ottenute registrazioni reali che non hanno subito elaborazioni tali damodificare le caratteristiche sismologiche essenziali (PGA contenuto spettralemodificare le caratteristiche sismologiche essenziali (PGA, contenuto spettrale,distribuzione dell’energia nel tempo).
• Effetti locali
D. RINALDIS, G. MARTINI – La sismicità nel Lazio
Effetti locali
Velocimetric and accelerometric Stations at the ENEA temporary and permanent seismic arrays of Cerreto di Spoleto(PG):
velocimetric stations Velocimetric stations in the alluvial basin
Real faults
permanent seismic arrays of Cerreto di Spoleto(PG):
Velocimetric stations in the alluvial basinAccelerometric stations of the ENEA permanent array
Presumed faults
i i ifaglia
coloniadeliberaCERRETO
MUNICIPIO
cedravmunicipio
g
CERRETO TORRE
riferimentoprovinciale
CERRETO CAMPO
campo i
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case popolari
CAMPO
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