Applicazioni di risposta sismica locale mediante codici agli elementi spettrali

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1 Università degli Studi del Sannio Facoltà di Ingegneria ReLUIS - Rete Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica Gruppo di lavoro RS2 Applicazioni di risposta sismica locale mediante codici agli elementi spettrali Il caso studio di L Aquila

2 Confronti preliminari di codici numerici su modello semplice Input: accelerogramma (sturno) Geoelse 2D lineare vs QUAD4M 2D lineare-eera-nera Geoelse 2D non lineare vs QUAD4M 2D non lineare-eera-nera ok? S

3 Tipologie di analisi - EERA analisi 1D visco-elastiche lineari equivalenti nel dominio delle frequenze; - NERA analisi 1D non lineari isteretiche nel dominio del tempo; - QUAD4M analisi 2D visco-elastiche lineari equivalenti nel dominio del tempo; - GEOELSE analisi 2D elastiche non lineari, con aggiornamento istantaneo dello smorzamento, nel dominio del tempo.

4 MODELLO 2D 1D Layer 2: Vs=500m/s Layer 3: Vs=750m/s Layer 1: Vs=250m/s 0 10 S Bed-rock: Vs=1000m/s 0 Superfici assorbenti

5 MODELLO 2D 1D Layer 2: Vs=500m/s Layer 3: Vs=750m/s Layer 1: Vs=250m/s S Bed-rock: Vs=1000m/s Superfici assorbenti Layer 1 Layer 2

6 Input introdotto al bedrock inside: accelerazioni vs tempo Input per i codici: EERA NERA QUAD4 accelerazioni orizzontali [g] 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)= cm; Housner Intensity= cm. time [s]

7 Input introdotto al bedrock inside: spostamenti vs tempo Input per il codice: GeoEL SE 0.10 spostamenti orizzontali [m] time [s] Sturno 1980 (comp. NS)

8 Confronto software in campo lineare : EERA NERA QUAD4M GEOELSE

9 FFT accelerogramma in input al bedrock inside

10 Confronto degli accelerogrammi in input al bedrock inside Modellazione lineare

11 Confronto degli accelerogrammi calcolati in superficie 6 2 / s ] 4 2 i [m n zio 0 ra le -2 a c e Time [s] EERA lineare QUAD4-M lineare GeoELSE lineare NERA lineare Modellazione lineare

12 Confronto FFT accelerogrammi in superficie Modellazione lineare

13 Confronto accelerazioni massime lungo la verticale 0.0 accelerazioni massime [g] ] [m ità d n fo ro P quad4m geoelse eera nera Modellazione lineare

14 Confronto accelerazioni massime lungo la verticale 0.0 accelerazioni massime [g] Profondità [m] quad4m geoelse eera nera Modellazione lineare

15 Confronto software in campo non lineare : EERA NERA QUAD4M GEOELSE

16 Confronto degli accelerogrammi in input al bedrock inside Modellazione non lineare

17 Confronto degli accelerogrammi in input al bedrock inside Modellazione non lineare

18 Risultati dell analisi eseguita con il codice GeoElse Modellazione non lineare 2500

19 Risultati dell analisi eseguita con il codice GeoElse Modellazione non lineare 2500

20 Risultati dell analisi eseguita con il codice GeoElse Modellazione non lineare 2500

21 Risultati dell analisi eseguita con il codice GeoElse Modellazione non lineare 2500

22 Risultati dell analisi eseguita con il codice GeoElse Modellazione non lineare 2500

23 Risultati dell analisi eseguita con il codice GeoElse Modellazione non lineare 2500

24 Osservazione delle Time-Histories Accelerazioni [m/s 2 ] Tempo [s] Modellazione non lineare

25 Confronto degli accelerogrammi calcolati in superficie Modellazione non lineare

26 Confronto FFT accelerogrammi in superficie Modellazione non lineare

27 Osservazione delle Time-Histories Accelerazioni [m/s 2 ] Tempo [s] Modellazione non lineare

28 Confronto accelerazioni massime lungo la verticale accelerazioni massime [g] ] [m ità d n fo ro P quad4m geoelse eera nera Modellazione non lineare

29 Confronto accelerazioni massime lungo la verticale accelerazioni massime [g] ] 20.0 [m ità d25.0 n fo ro P quad4m geoelse eera nera Modellazione non lineare

30 Confronto deformazioni massime lungo la verticale Modellazione non lineare

31 Confronto deformazioni massime lungo la verticale Modellazione non lineare

32 τ [kpa] Curve τ-γ EERA τ [kpa] Layer 1: Vs=250m/s Layer 2: Vs=500m/s γ [%] γ [%] Bed-rock: Vs=1000m/s τ [kpa] Layer 3: Vs=750m/s τ [kpa] Bed-rock: Vs=1000m/s γ [%] γ [%]

33 τ [kpa] Curve τ-γ NERA τ [kpa] Layer 1: Vs=250m/s Layer 2: Vs=500m/s γ [%] γ [%] Bed-rock: Vs=1000m/s τ [kpa] Layer 3: Vs=750m/s τ [kpa] Bed-rock: Vs=1000m/s γ [%] γ [%]

34 Curve τ-γ τ [Pa] GEOELSE τ [Pa] Layer 1: Vs=250m/s γ [%] Layer 2: Vs=500m/s γ [%] Bed-rock: Vs=1000m/s τ [Pa] Layer 3: Vs=750m/s τ [Pa] Bed-rock: Vs=1000m/s γ [%] γ [%]

35 Comportamento tensio-deformativo in Geoelse τ/τ max 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 γ 3)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) γ[%]

36 Confronti preliminari di codici numerici su modello semplice Input: accelerogramma (sinedwell) Geoelse 2D lineare vs QUAD4M 2D lineare-eera-nera Geoelse 2D non lineare vs QUAD4M 2D non lineare-eera-nera ok? S

37 Tipologie di analisi - EERA analisi 1D visco-elastiche lineari equivalenti nel dominio delle frequenze; - GEOELSE analisi 2D elastiche non lineari, con aggiornamento istantaneo dello smorzamento, nel dominio del tempo.

38 Input introdotto al bedrock inside: accelerazioni vs tempo Input per i codice: EERA Segnale generato usando due frequenze: 5.00Hz 8.00Hz PGA=0.886g; Durata= 2.50s

39 Input introdotto al bedrock inside: spostamenti vs tempo Input per il codice: GeoEL SE SINEDWELL 5Hz e 8Hz

40 Confronto degli accelerogrammi in input al bedrock inside Modellazione lineare

41 Confronto degli accelerogrammi in input al bedrock inside Modellazione lineare

42 Confronto degli accelerogrammi calcolati in superficie Modellazione lineare

43 Confronto FFT accelerogrammi in superficie Modellazione lineare

44 Confronto accelerazioni massime lungo la verticale Modellazione lineare

45 Confronto accelerazioni massime lungo la verticale Modellazione lineare

46 Confronto software in non campo lineare : NERA GEOELSE

47 Tipologie di analisi - NERA analisi 1D non lineari isteretiche nel dominio del tempo; - GEOELSE analisi 2D elastiche non lineari, con aggiornamento istantaneo dello smorzamento, nel dominio del tempo.

48 Confronto degli accelerogrammi in input al bedrock inside Modellazione non lineare

49 Confronto degli accelerogrammi in input al bedrock inside Modellazione non lineare

50 Confronto degli accelerogrammi calcolati in superficie Modellazione non lineare

51 Confronto FFT accelerogrammi in superficie Modellazione non lineare

52 Confronto accelerazioni massime lungo la verticale Modellazione non lineare

53 Confronto deformazioni massime lungo la verticale Modellazione non lineare

54 Comportamento tensio-deformativo in Geoelse

55 Comportamento tensio-deformativo in Geoelse

56 Comportamento tensio-deformativo in Geoelse

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