T. Sanò e B. Quadrio. Dipartimento della Protezione Civile Ufficio Rischio Sismico

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1 T. Sanò e B. Quadrio Dipartimento della Protezione Civile Ufficio Rischio Sismico Roma, 3 dicembre 2010

2 Descrizione del fenomeno Impostazione del problema del calcolo dell amplificazione locale Codici di calcolo attualmente disponibili Geometrie dei corpi Dati necessari per la modellazione Substrato: definizioni Profili di velocità Proprietà dei materiali

3 Per Risposta Sismica Locale si intende l insieme delle modifiche (in ampiezza, durata e contenuto in frequenza) che un moto sismico, relativo ad una formazione rocciosa di base (substrato rigido) subisce attraversando gli strati di terreno sovrastanti (coperture) fino alla superficie

4 l insieme delle modifiche che un moto sismico, relativo ad una formazione rocciosa di base (substrato rigido) subisce attraversando gli strati di terreno sovrastanti (coperture) fino alla superficie

5 ~ Substrato rigido affiorante Superficie libera Substrato rigido di base Substrato rigido Substrato rigido La valutazione quantitativa della risposta sismica locale si effettua sulla base del confronto tra scuotimento sismico in superficie (B), rispetto a quello atteso sul substrato rigido di base (terremoto di riferimento (C)

6 CODICE DI CALCOLO SHAKE PSHAKE SHAKE91 PROSHAKE SHAKE2000 MASH CHARSOIL DESRA DESRAMOD QUAD-4 QUAD4M QUAKE BESOIL LUSH FLUSH DYNAFLOW GEFDYN GEOMETRIA, CONDIZIONI AL CONTORNO 1-D Base elastica LEGAME COSTITUTIVO METODO DI ANALISI Monofase Lineare equivalente Viscoelastico 1-D Monofase Non lineare Viscoelastico 1-D Base e superficie libera inclinate 1-D Base rigida 2-D Base rigida, superficie libera qualsiasi 2-D Base infinita 2-D / 3-D Base orizzontale, frontiera laterale assorbente 2-D 2-D / 3-D Monofase Lineare equivalente Isteretico Bifase Lineare equivalente Isteretico Monofase Lineare equivalente Viscoelastico Lineare monofase Monofase Lineare equivalente Viscoelastico Tensioni effettive Elastoplastico Continuo Dominio delle frequenze Discreto Dominio dei tempi Linee caratteristiche Discreto Dominio dei tempi F.E.M. Dominio dei tempi B.E.M. Dominio delle frequenze F.E.M. Dominio delle frequenze F.E.M. Dominio tempi FONTE Berkeley-Davis Scnabel et alii (1972) Sanò, Pugliese Idriss & Sun (1992) Berkeley Martin & Seed (1978) Ann Arbor Streeter et alii (1974) Vancouver-RPI Finn et alii (1976) Vucetic (1986) Berkeley-Idriss et alii, (1974) Geo-studio T. Sanò (1991) Berkeley Lysmer et alii (1975) Princeton- ECP Prevost (1981)

7 Coperture Argille marnose Calcari marnosi San Giuliano di Puglia

8 Rapporto H / L > 0.2 H L

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12 SUBSTRATO geologico secondo NTC08 sismologico per le simulazioni Substrato rigido?

13 Nell'appennino: roccia competente generalmente calcareo dolomitica o flyshoide di età meso - cenozoica

14 Per NTC08 Per i sismologi Vs1 Vs2 Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di Vs, 30 superiori a 800 m/s eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione con spessore massimo pari a 3m Profondità alla quale si individua un significativo contrasto di impedenza (*) (*) Vs 1. r 1 = Vs 2. r 2

15 ~ Roccia avente rigidezza (Vs) uguale a quella su cui è stato definito il moto sismico di riferimento Substrato rigido Substrato rigido

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17 Un caso emblematico: L Aquila Depositi eluvio colluviali (5-10m) Brecce dell Aquila (50-70m) Depositi lacustri antichi ( m) Unità calcarea Vs30= m/s suolo tipo A NTC08

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19 Spettro suolo A, NTC Spettro ottenuto da simulazione

20 Vs = 250m/s 650m/s Costanti: Profondità substrato rigido Vs substrato rigido curve di degrado input 0.4 Variabile: Vs coperture H=40m Fa=1.15 Fa=1.66 Vs = 800m/s % Vs-250m/s Vs-650m/s Input

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22 Vs1 Vs2 D h Caso A varia la profondità (D) D=5-28 m, h=7 m, Vs1/Vs2=1.8 Vs1 H=40m Caso B varia lo spessore (h) D=5 m, h=1-10 m, Vs1/Vs2=1.8 Vs=800m/s Caso C varia il contrasto di impedenza D=10 m, h=7 m, Vs1/Vs2=

23 Costanti: Profondità substrato rigido Vs substrato rigido Vs coperture Input 1 e 2 Variabile: Curve di decadimento argille -- sabbie H=40m Fa=1.66 Fa=1.17 Fa=1.15 Fa=1.15 Vs = 800m/s g 0.12g -1% -6% argille sabbie input La scelta delle curve di degrado è tanto più importante quanto maggiore è l intensità del terremoto

24 Ghiaie

25 Seed, upper bound Rollins, lower bound Average

26 Accelerazione (g) Direzione N-S lower-ns medio-ns upper-ns lineare-ns superficie-ns periodo (s)

27 Importanza dei parametri geotecnici nell analisi Nei rapporti geotecnici vengono in genere restituiti numerosi parametri Granulometria Livello falda Densità materiali scelta della curva di degrado per terreni granulari (sabbie, ghiaie) importante per la valutazione dell aumento della pressione interstiziale che porta a liquefazione in terreni granulari, ma non è significativa per simulazioni finalizzate al calcolo di un Fa entra nella simulazione numerica per l estrapolazione del valore di G tramite la formula Vs= G/r. Il valore compreso tra 1,7 e 2,2. Pesa poco nella simulazione

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