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Anna d’Onofrio e Francesco Silvestri Università degli studi di Napoli Federico II Le analisi di risposta sismica locale nel contesto normativo e per gli studi di microzonazione Esperienze e possibili miglioramenti

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Page 1: Le analisi di risposta sismica locale nel contesto ... · analogia tra contenuti in frequenza forme spettrali ... analisi numerica non lineare della risposta sismica di ... 100 200

Anna d’Onofrio e Francesco Silvestri Università degli studi di Napoli Federico II

Le analisi di risposta sismica locale nel contesto normativo

e per gli studi di microzonazione

Esperienze e possibili miglioramenti

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Obiettivi e contesto 2

Risposta sismica e stabilità di centri abitati e infrastrutture

Relazione Generale – Sessione “Analisi e gestione del rischio sismico”

Francesco Silvestri e Anna d’Onofrio Università degli studi di Napoli Federico II

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Obiettivi e contesto 3

Indice

1. Obiettivi e contesto di riferimento 2. La definizione del moto sismico di riferimento 3. Criticità nella definizione del modello di sottosuolo 4. L’affidabilità dei metodi d’analisi 5. Valutazione del danno 6. Conclusioni e prospettive

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Obiettivi e contesto 4 Evoluzione del contesto normativo vs. terremoti recenti

l'Aquila

6.IV.2009

Emilia

20.V.2012

LG RER

mag 2007

DM 16.I.1996

Norme sismiche

DM 11.III.1988

Norme geotecniche

OPCM 3274

20.III.2003

MPS

apr 2004

OPCM 3519

28.IV.2006

Umbria-Marche

26.IX.1997

Irpinia

23.XI.1980

Friuli

6.V.1976

DM 14.VII.1984

Class. sismica

NTC

14.I.2008

LG AGI

1.V.2005

Molise

31.X.2002

PIANC

dic 2001ICMS

sett 2008

Circolare

2.II.2009

gen-75 dic-79 dic-84 dic-89 dic-94 dic-99 dic-04 dic-09 dic-14

Terremoti

Normative

Linee guida

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Obiettivi e contesto 5 Microzonazione Sismica vs Norme Tecniche per le Costruzioni

(Crespellani e Martelli, 2008)

Aspetto MS NTC

Finalità Identificazione e perimetrazione in un dato territorio di zone omogenee in relazione alla pericolosità sismica locale

Valutazione delle azioni sismiche di progetto/adeguamento manufatti e di verifica di stabilità del sito

Scala Urbana, superiore a 1:10.000 Manufatto

Soggetti responsabili Regioni e enti locali Progettista e committente

Tecnici ed esperti Equipe di Sismologi, Geologi, Ingegneri Geotecnici e Strutturali, Urbanisti

Progettista e consulenti

Livelli di approfondimento dell’analisi

Livello 1: zone suscettibili di effetti locali identificate su base qualitativa Livello 2: amplificazione quantificata in base a indagini speditive Livello 3: amplificazione quantificata in base ad analisi numeriche

Analisi di complessità crescente (metodi empirici, pseudo-statici, dinamici semplificati o avanzati) riferiti alla fase di progettazione ed all’importanza della costruzione

Indagini sul sottosuolo

Programmazione indagini sismiche ad hoc su aree estese e in siti rappresentativi di situazioni-tipo, ad integrare la compilazione di dati esistenti

Indagini ad hoc nel sito del manufatto, ad integrare quelle necessarie per la verifica statica e comunque sufficienti a consentire, nei casi più semplici, almeno la classificazione del sottosuolo e le verifiche di stabilità semplificate

Valutazione della pericolosità e del moto sismico di riferimento

Parametri sintetici del moto, spettri di sito o accelerogrammi, deducibili da studi di pericolosità ad hoc, in relazione al livello di approfondimento della zonazione ed al tipo di problema

Parametri sintetici del moto, spettri di sito o accelerogrammi, compatibili con la MPS in relazione al livello di approfondimento progettuale, allo stato limite ed al tipo di problema

Prodotti Carte e sezioni intermedie a vari tematismi (indagini, geolitologia, geomorfologia, etc.) e carte finali di microzone con gradi di amplificazione riferiti ai diversi livelli

Relazioni sulle indagini e sul calcolo di azioni sismiche, quantificando il livello di prestazione del manufatto ai diversi stati limite

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Obiettivi e contesto 6

Metodo di analisi Moto sismico di riferimento Legame costitutivo Indagini e prove

geotecniche Risultati tipici

Pseudo-statica Metodi empirici

Accelerazione massima amax

Semplificato Elastico

Tradizionali in sito e lab. Misure di VS

Spettro di sito

Dinamica semplificata

Mezzo monofase Lineare equivalente

Accelerogrammi Spostamenti

Tensioni totali Deformazioni

Dinamica avanzata

Accelerogramma (-i) a(t)

Mezzo polifase Elasto-plastico

c.s. più Prove

cicliche/dinamiche in laboratorio

c.s. più Pressioni interstiziali

Tensioni efficaci

raffinatezza e grado di dettaglio dei risultati proporzionali all’impegno di risorse sperimentali e mezzi di calcolo

(Linee Guida AGI, 2005; NTC, 2008)

Gerarchia dei metodi di analisi

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Il moto di riferimento 7

1. Obiettivi e contesto di riferimento 2. La definizione del moto sismico di riferimento 3. Criticità nella definizione del modello di sottosuolo 4. L’affidabilità dei metodi d’analisi 5. Valutazione del danno 6. Conclusioni e prospettive

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Il moto di riferimento 8 Input per analisi dinamiche – accelerogrammi artificiali

accelerogramma naturale registrato il 6.IV.2009

su affioramento rigido in zona epicentrale (AQG)

vs.

accelerogrammi artificiali generati con approcci:

- deterministico (DSHA)

- probabilistico (PSHA)

- compatibile con la pericolosità specificata dalle NTC

adoperati per gli studi di MS in Abruzzo (GdL MS-AQ, 2010)

Codice BELFAGOR (Mucciarelli et al., 2004)

vincolo di compatibilità spettrale esteso a tutto il campo di periodi

segnali artificiali caratterizzati da fase critica di durata irrealisticamente elevata

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Il moto di riferimento 9

la selezione può essere ‘parametrizzata’ indicando intervalli di • magnitudo, M • distanza, R • accelerazione massima, amax

• classe di sottosuolo ed altre opzioni

SIGLA CATALOGO Sito Web

Ente responsabile

Database

ITACA http://itaca.mi.ingv.it/ItacaNet/

INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia)

Registrazioni italiane 1972 – 2013

SISMA http://sisma.dsg.uniroma1.it/searchPanel.do

UniRoma1-UCLA/PEER

101 registrazioni di 89 eventi italiani 1972 - 2002

PEER http://peer.berkeley.edu/peer_ground_motion_database/site

University of California, Berkeley

Regioni mondiali inclusa l'Italia 1952 - 2003

ESD http://www.isesd.hi.is/ESD_Local/frameset.htm

Commissione europea in collaborazione con EAEE (European Association for Earthquake Engineering)

Regioni europee inclusa l’Italia ed asiatiche 1933 – 2005

VDC http://www.strongmotioncenter.org/vdc/scripts/default.plx

Consortium of Organizations for Strong-Motion Observation Systems (COSMOS)

Regioni extraeuropee + Grecia 1934 – 2014

K-NET http://www.kyoshin.bosai.go.jp/

NIED (National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention)

Giappone 1996 – 2014

Input per analisi dinamiche – banche dati in rete

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Il moto di riferimento 10 Input per analisi dinamiche – accelerogrammi registrati

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

scarto quadratico medio, Drms

fatto

re d

i sca

la, S

F

g

r

aSF

a

2n

a i ar irms

g ri 1

S T S T1D

n a a

Ricerca manuale

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

Sa

(g)

periodo, T (s)

Segnali di input

Categoria A (NTC)

medio

(a): near field

0

0.2

0.4

0.6

0.8

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

Sa

(g)

periodo, T (s)

Segnali di input

Categoria A (NTC)

medio

(b): far field

Napoli SLV: ag = 0.16g, TR = 475 anni Selezione con il codice REXEL

(Iervolino et al., 2009)

Ricerca automatica

Diga sul fiume Melito (CZ) SLC: ag = 0.50g, TR = 2475 anni

Selezione da database ITACA e PEER (Costanzo et al., 2011)

near field (Tm = 0.5 s, SF = 4.3)

far field (Tm = 0.6 s, SF = 6.4)

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Il moto di riferimento 11 Input per analisi dinamiche – accelerogrammi registrati

# 967 stazioni database nazionale ITACA

• La gran parte delle stazioni (48%) è su sottosuolo di classe B-B* • Solo il 12% delle stazioni è caratterizzato da un profilo di VS

• Solo 1% delle stazioni è installato su affioramento rigido (A) sub-orizzontale (T1) • Massima accelerazione registrata su sito di riferimento (A+T1) pari a 0.24g

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

A B C D E non classificata

% s

u tota

le

classe di sottosuolo

no profili di VS

profili di VS

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

cat. T1 cat. T2 cat. T3 cat. T4 cat. top.ignota

% s

u tota

le

categoria topografica

A

B

C

D+E

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Il moto di riferimento 12 Input per analisi dinamiche – accelerogrammi simulati

bacino dell’Aterno (Abruzzo) viadotto ferroviario di Acquasanta (Liguria)

codice agli elementi spettrali SPEED (Paolucci et al, 2014)

Simulazioni (DSHA) del moto sismico a larga scala integrando sorgente e mezzo di propagazione

Necessarie competenze interdisciplinari e risorse sperimentali/computazionali fuori dal comune considerevole estensione dei domini d’analisi scarsa risoluzione alle frequenze più elevate in grado di simulare effetti di campo vicino (near fault) e non-sincronismo

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Il moto di riferimento 13 Input per analisi dinamiche – accelerogrammi simulati

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0 5 10 15 20

tempo, t [s]

acce

lera

zio

ne

, a

[g

]

aftershock 12.XI.2002 M=5.2 scalatomainshock 31.X.2002 M=5.7 simulato

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

periodo, T [s]

acce

lera

zio

ne

sp

ettra

le, S

a [g

] aftershock 12.XI.2002 M=5.2 scalato

mainshock 31.X.2002 M=5.7 simulato

Simulazione del mainshock del terremoto del Molise a S. Giuliano di Puglia (Franceschina et al., 2006): confronto tra un segnale sintetico e un aftershock scalato alla stessa ampiezza massima

(Puglia, 2008)

analogia tra contenuti in frequenza forme spettrali

durata degli accelerogrammi piuttosto diversa

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Il modello di sottosuolo 14

1. Obiettivi e contesto di riferimento 2. La definizione del moto sismico di riferimento 3. Criticità nella definizione del modello di sottosuolo 4. L’affidabilità dei metodi d’analisi 5. Valutazione del danno 6. Conclusioni e prospettive

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Il modello di sottosuolo 15

definizione del moto sismico di riferimento (accelerogramma)

modello geometrico di sottosuolo (stratigrafia, morfologia superficiale e sepolta)

determinazione sperimentale e modellazione proprietà meccaniche non lineari

analisi numerica non lineare della risposta sismica di profili e sezioni

rappresentazione moto in superficie mediante accelerogrammi, spettri di risposta etc.

a

tSUBSTRATO RIGIDO

SUPERFICIE VS

z

a

t

Modello di analisi

1

2

3

5

5

2 3

4

3

Il modello di sottosuolo nelle analisi di risposta locale

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Il modello di sottosuolo 16

75 sondaggi/km2 ! nessuno però raggiunge il substrato (Puglia, 2008)

Morfologia e profondità del bedrock - S. Giuliano di Puglia

Baranello et al., 2003

Giaccio et al., 2004

Carta geologica e distribuzione indagini

prima del terremoto emergenza ricostruzione

Geometria del substrato ricostruita attraverso indagini geofisiche profonde ‘postume’

Ipotesi sulla morfologia del substrato

Mucciarelli et al., 2009

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Il modello di sottosuolo 17

ERT22 Spaziatura degli elettrodi: 20m

0.0 160 320 480 640

820

800

780

740

720

700

680

660

640 10.0

Resistività in Ohm∙m

28.3 40.0 56.6 20.0 80.0 14.1 113

90m

SUBSTRATO

ROCCIOSO

SSW NNE

WNWNNE

SSW

ESE

Limi (L)Brecce (B)Calcari sup (WM)Calcari (M)

NNE

WNW

ESE

s

L

b3

Riporto antropico

Cataclasi

Sabbie

Limi

Alluvioni

SSW0 1000500

SEZIONE SSW-NNE

Limi calcarei (L), Brecce sepolte (B), Substrato calcareo (M)

900

850

800

750

700

650

600

Qu

ota

s.l.m

.(m

)

WNW ESE

SSW NNE

900

850

800

750

700

650

600

Qu

ota

s.l.m

.(m

)

Morfologia e profondità del bedrock - Castelnuovo

Geometria del substrato ricostruita attraverso tomografia geoelettrica profonda (ERT) eseguita per la MS ma un solo sondaggio con prova DH….

(Lanzo et al., 2011)

(Landolfi, 2013)

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Il modello di sottosuolo 18 Morfologia e profondità del bedrock - L’Aquila centro

756

706

656

606

556

506

456

406

Vp (m/s)

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

Distanza (m)

NE SW

Quota

(m

)

372

797

1223

1648

2073

2449

2924

3349

3775

4199

800

700

600

500

400

300100 200 300 m

Piazza Duomo Villa Comunale

W W WW W

W: Sondaggio

Cl: Colluvioni

Br: BrecceAl: Alluvioni

Rs: Terra rossa

Ps: Limi lacustri

Li: Bedrock carbonatico

Quota (m)

HVSR

Sezione ricostruita integrando i risultati di: • Poche indagini geofisiche in foro (CH, SDMT) • 1 sismica a rifrazione in onde P • Diffuse misure di rapporti spettrali H/V

(Del Monaco et al., 2013)

(Gruppo di lavoro MS-AQ, 2010)

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Il modello di sottosuolo 19 Uso razionale dei rapporti spettrali empirici

Confronto tra rapporti spettrali H/V e funzioni di amplificazione da analisi RSL lineari basate su profili di velocità DH e MASW

Estrapolazione delle misure in sito adottando la legge di variazione G0:p’ misurata nelle prove di laboratorio

Roio Piano (AQ)

(Santucci de Magistris et al., 2013)

Castelnuovo (AQ)

(Landolfi, 2013)

Determinazione profondità del bedrock e validazione profilo di velocità

Validazione modello di velocità VS:z con HVSR

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Il modello di sottosuolo 20 Non linearità di rigidezza e smorzamento

0.1 1 10 10050

60

70

80

90

100

CTS

am

pie

zza

di fo

urie

r (gx s

)

rigid

ezza iniz

iale

, G

0 (

MP

a)

frequenza, f (Hz)

RC

0

2

4

6

8

10

sm

orz

am

ento

iniz

iale

, D

0 (

%)

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

Curve G( )/G0 e D( ) di letteratura non sempre riescono a descrivere con attendibilità la varietà e la complessità del comportamento non lineare e dissipativo dei terreni naturali

Rigidezza e smorzamento a basse deformazioni dipendono significativamente dalla frequenza di applicazione dei carichi

(Santucci de Magistris et al., 2013)

Questa dipendenza non dovrebbe essere trascurata

nelle analisi di risposta locale!

prove RC su terreni della conca aquilana

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I metodi di analisi 21

1. Obiettivi e contesto di riferimento 2. La definizione del moto sismico di riferimento 3. Criticità nella definizione del modello di sottosuolo 4. L’affidabilità dei metodi d’analisi 5. Valutazione del danno 6. Conclusioni e prospettive

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I metodi di analisi 22

??

??

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 10 20 30 40 50 60 70 80

H (m)

VS

,30 (

m/s

)

A

B

C

D S1

E

A

NTC 2008 Revisione NTC?

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 10 20 30 40 50 60 70 80

H (m)

VS

,30 (

m/s

)

A

B

C

D S1

E

A ??

??

Analisi semplificata dell’amplificazione locale

classificazione del sottosuolo mediante VS,30 e profondità del bedrock

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I metodi di analisi 23 Limiti dei criteri di classificazione del sottosuolo mediante VS30

0 0.2 0.4 0.6

amax [g]

30

20

10

0

z[m

]

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

Sa

[g]

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2

T [s]

0 2 4 6 8 10f [Hz]

0

1

2

3

4

5

Am

plif

icazio

ne,A

Analisi lineari

Spettro cat. CSpettro cat. A

=20kN/m3

VS=200m/s

VS=300m/s

VS=300m/s

30m

VS=150m/s

VS=150m/s

= 22 kN/m3, VS= 800 m/s, D0 = 0.5%

0 0.2 0.4 0.6

amax [g]

30

20

10

0

z[m

]

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

Sa

[g]

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2

T [s]

0 2 4 6 8 10f [Hz]

0

1

2

3

4

5

Am

plif

icazio

ne,A

Analisi lineari

Spettro cat. CSpettro cat. A

=20kN/m3

VS=200m/s

VS=300m/s

VS=300m/s

30m

VS=150m/s

VS=150m/s

= 22 kN/m3, VS= 800 m/s, D0 = 0.5%

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2

T [s]

=20kN/m3

VS=200m/s

VS=300m/s

VS=300m/s

30m

VS=150m/s

VS=150m/s

= 22 kN/m3, VS= 800 m/s, D0 = 0.5%

Modello VS SS NTC SS lineari

200

1.33

2.13

150/300 2.61

300/150 1.80

ag = 0.22g

0 0.2 0.4 0.6

amax [g]

30

20

10

0

z [m

]

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

Sa [g]

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2

T [s]

0 2 4 6 8 10f [Hz]

Analisi lineari

Spettro cat. CSpettro cat. A

0 2 4 6 8 10f [Hz]

0 0.2 0.4 0.6

amax [g]

30

20

10

0

z [m

]

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

Sa [g]

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2

T [s]

0 2 4 6 8 10f [Hz]

Analisi lineari

Spettro cat. CSpettro cat. A

0 2 4 6 8 10f [Hz]

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

Sa [g]

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2

T [s]

0 2 4 6 8 10f [Hz]

0 2 4 6 8 10f [Hz]

SS non lineari

1.09

1.32

0.69

Profili con pari VS30 = 200 m/s classe C

Aumento effetti non lineari coefficienti e spettri RSL meno cautelativi rispetto a NTC in misura diversa a seconda della geometria del profilo di VS

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I metodi di analisi 24 Coefficienti di amplificazione stratigrafica EC8/NTC vs proposte di revisione

150/300

200

300/150

• In ognuno degli approcci è portato in conto l’effetto della non-linearità

• Gli studi più aggiornati indicano SS superiori vs gli approcci codificati (EC8, NTC, Shakemap)

• Proposte di classificazioni basate su (VS, H, f0) effetti non lineari?

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I metodi di analisi 25 Analisi dinamica della risposta sismica locale

a

t

a

t

a

t

Amplificazione stratigrafica

Amplificazione topografica

Amplificazione stratigrafica: • riflessioni multiple e diffrazione • conversione di onde di volume in onde di superficie

Amplificazione topografica: • focalizzazione di onde incidenti e riflesse • risonanza del rilievo

Effetti geometrici 2D e 3D proporzionali al fattore di forma H/L

In genere: aumento di ampiezza e durata rispetto alla propagazione 1D

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I metodi di analisi 26

Analisi dinamica della risposta locale - San Giuliano di Puglia

(Lanzo e Pagliaroli, 2009)

effetti 2D di bacino non colti dalle analisi 1D

validazione analisi 2D: registrazioni aftershocks

stazione SCL

moto di riferimento: registrazioni aftershocks

stazione CHI

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I metodi di analisi 27

Analisi dinamica della risposta locale – Petogna (AQ)

(Madiai e Simoni, 2013)

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

FA

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

am

ax,2

D/a

max,1

D

PSHA NTC DSHA

0 250 500 750 1000

calcareniti mioceniche

brecce

limi carbonatici

conglomerati pliocenici detriti0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

FH

0 250 500 750 1000

calcareniti mioceniche

brecce

limi carbonatici

conglomerati pliocenici detriti

Effetti 2D più marcati in corrispondenza di depressioni bedrock

e contatti subverticali

Fattori amplificazione amax dipendenti dal moto di riferimento

Fattori amplificazione IH

indipendenti dal moto di riferimento e variabili con intervalli di periodo

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I metodi di analisi 28

Influenza della morfologia del bedrock sulla risposta in superficie

(Puglia, 2008)

Analisi dinamica della risposta locale - San Giuliano di Puglia

Geometria bedrock focalizzazione Basin: 1 punto

Wedge: 2 punti

Anvil: 3 punti

Validazione modello FEM 2D su registrazioni aftershocks stazione SCL

Moto di riferimento: registrazioni aftershocks stazione CHI

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I metodi di analisi 29

N

0

100

200

300

400

500

600

700

0 100 200 300 400 500 600

100

200

300

400

500

600

d [m]

Y [

m]

X [m]

FN

FP

vert 2

vert 3

vert 1

6

5

4

3

2

1

WNWNNE

SSW

ESE

Limi (L)Brecce (B)Calcari sup (WM)Calcari (M)

Contour di FA da analisi 3D non lineari

Analisi dinamica della risposta locale – Castelnuovo (AQ)

Amplificazione 3D > 2D > 1D e funzione del campo di frequenza

1

2

3

4

5

6

(vert3)(vert2)(vert1)

(a)

1

2

3

4

5

6

(b)

F

A

0 100 200 300 400 500 600 7000

1

2

3

4

5

6

3D

2D

1D

(c)

FH

,0.1

-0.5

s

distanza (m)

FH

,0.7

-1.3

s

1

2

3

4

5

6

(vert3)(vert2)(vert1)

(a)

1

2

3

4

5

6

(b)

FA

0 100 200 300 400 500 600 7000

1

2

3

4

5

6

3D

2D

1D

(c)

FH

,0.1

-0.5

s

distanza (m)

FH

,0.7

-1.3

s

WNW ESE

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I metodi di analisi 30 Coefficienti di amplificazione topografica EC8/NTC vs previsioni numeriche

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

fattore di forma, H/L

am

plif

ica

zio

ne

, S

T

NTC (pendii)NTC (creste e rilievi)

cuneo piano (Sanchez-Sesma, 1990)analisi 2D (da Pagliaroli et al., 2007)analisi 3D L (Paolucci, 2002)analisi 2D L (Castelnuovo)

analisi 2D NL (Castelnuovo)analisi 3D L (Castelnuovo)analisi 3D NL (Castelnuovo)

• Coefficienti ST di NTC (e EC8) poco cautelativi rispetto a modelli e dati di letteratura

• Analisi lineari eccessivamente cautelative

• Amplificazioni 3D più disperse perché dipendenti da fattori geometrici più complessi

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Valutazione del danno 31

1. Obiettivi e contesto di riferimento 2. La definizione del moto sismico di riferimento 3. Criticità nella definizione del modello di sottosuolo 4. L’affidabilità dei metodi d’analisi 5. Valutazione del danno 6. Conclusioni e prospettive

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Valutazione del danno 32 Simulazioni scenari di danno al patrimonio edilizio

San Giuliano di Puglia: interpretazione scenario di danno edifici (terremoto del 31.X.2002, Mw=5.7)

Distribuzione danni osservati (classifica EMS98)

Accelerazioni massime simulate da analisi con modelli 2D e 3D

Confronto tra IEMS osservata e prevista

Confronto tra ID osservato e previsto

(DPM = matrici di probabilità di danno)

ID = f(IEMS, DPM)

IEMS = f(amax)

(Puglia et al., 2013)

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Conclusioni e prospettive 33

1. Obiettivi e contesto di riferimento 2. La definizione del moto sismico di riferimento 3. Criticità nella definizione del modello di sottosuolo 4. L’affidabilità dei metodi d’analisi 5. Valutazione del danno 6. Conclusioni e prospettive

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Conclusioni e prospettive 34 Conclusioni – Il moto di riferimento

• Le ampiezze del moto fornite dalle MPS (ag, Sa(T)) sono sufficienti per le sole analisi pseudo-statiche

• Le banche dati nazionali per la selezione di accelerogrammi registrati sono penalizzate dalla scarsità di stazioni su siti di riferimento e/o adeguatamente caratterizzati

• Le banche dati internazionali arricchiscono il database disponibile per procedure automatiche di estrazione di segnali naturali spettrocompatibili, ma è opportuno sottoporre le selezioni a ulteriori verifiche di compatibilità con i parametri integrali

Parametri sintetici del moto

Accelerogrammi

• Gli accelerogrammi simulati con modelli a larga scala, utili per tener conto di effetti near-fault e del non-sincronismo, andrebbero validati dal confronto con segnali registrati in eventi analoghi

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Conclusioni e prospettive 35 Conclusioni – Il modello di sottosuolo

• Le indagini dirette (sondaggi) sono uno strumento necessario a garantire l’accuratezza del modello, ma non sufficiente a definirlo con completezza, soprattutto per la morfologia profonda (bedrock)

• A tal fine, le indagini geofisiche profonde (sismica, gravimetrica, magnetometrica, geoelettrica), tendenzialmente a carico delle amministrazioni locali o dei gestori di grandi infrastrutture, potrebbero costituire database locali accessibili ad altri soggetti pubblici e privati

• I rapporti spettrali empirici (es. HVSR) contribuiscono a completare e validare il modello di sottosuolo ma non sono di per sé sufficienti a definirlo

• Impossibile prescindere dalle prove di laboratorio per qualunque analisi dinamica di RSL!

Indagini in sito

Prove di laboratorio

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Conclusioni e prospettive 36 Conclusioni – Analisi e valutazioni

Modelli di analisi

• L’analisi semplificata della RSL (classificazione stratigrafica e topografica) può essere basata su indicatori più articolati di quelli attualmente previsti da NTC e EC8

• La combinazione tra amplificazione stratigrafica e topografica risulta particolarmente complessa, dipendente da frequenza e da non linearità, fattori solo parzialmente considerati da NTC e EC8. I coefficienti SS e ST si dimostrano spesso poco cautelativi!

Nuove frontiere • Includere nelle analisi di scenario la stima affidabilistica del danno attraverso modelli razionali o empirici (‘curve di fragilità’) purché ‘fisicamente basati’ e suffragati da osservazioni su prototipi o modelli fisici

GRAZIE alla ‘compagna di banco’ Anna d’Onofrio nonchè a:

- I dottori di ricerca: Antonio Costanzo (INGV-CS) Lorenza Evangelista (CNR-IAMC) Augusto Penna (UniNa) Rodolfo Puglia (INGV-MI) Giuseppe Tropeano (UniCa) - Le dottorande: Anna Chiaradonna

Filomena de Silva Valeria Licata

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Organizzato da Con il patrocinio di

WORKSHOP ON VOLCANIC ROCKS & SOILS

24-25 Settembre 2015 Ischia

www.wvrs-ischia2015

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TEMI Caratterizzazione geotecnica in campo statico e ciclico/dinamico, con particolare attenzione alla relazione con i caratteri strutturali alle diverse scale: classificazioni tecniche caratteri microstrutturali caratterizzazione in laboratorio e in sito materiali da costruzione

WORKSHOP ON VOLCANIC ROCKS & SOILS 24-25 Settembre 2015 - Ischia

Aspetti geotecnici del rischio da eventi naturali: stabilita dei pendii rischio sismico stabilità di fianchi di vulcani attivi Problemi geotecnici di opere di ingegneria: fondazioni rilevati e dighe scavi e opere di sostegno gallerie

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WORKSHOP ON VOLCANIC ROCKS & SOILS

Date da ricordare

Invio dei sommari: 8 dicembre, 2014

Accettazione dei sommari: Fine 2014

Invio delle note: 15 Marzo, 2015

Accettazione delle note: 30 Aprile, 2015

24-25 Settembre 2015 - Ischia