Progetto ReLUIS DPC

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1 Progetto ReLUIS DPC Progetto Speciale RS2 Near Source Attività e prodotti attesi della componente geotecnica in riferimento al caso de L Aquila Effetti della risposta sismica e dell interazione terreno-struttura nell interpretazione del danno osservato nell area aquilana Giuseppe Tropeano, Lorenza Evangelista, Anna d Onofrio, Francesco Silvestri Dipartimento D.I.G.A. Università di Napoli Federico II Con la partecipazione di: Eugenio Chioccarelli, Paolo Ricci, Gerardo Mario Verderame Dipartimento D.I.ST. Università di Napoli Federico II Vittorio Papa, Earthquake, 2008 (detail) Napoli, 04/05/2012

2 Area di studio AQG AQA AQV AQM Pettino area Edifici c.a. via Dante Alighieri m Input sismico: registrazione AQG Acceleration [g] Acceleration [g] Fault Normal component (FN) - a max = 3g - Fault Parallel component (FP) - a max = 0.30g Time [s] Segnale registrato in superficie scalato per un fattore di amplificazione topografica e deconvoluto fino al substrato rigido rilevato

3 Interazione modellazione della struttura e del terreno Modellazione della struttura Proprietà meccaniche telaio: f cm = 20 MPa E C = MPa f ym = 440 MPa (FeB44k) ACST Telaio shear-type Modellazione dei terreni

4 Effetti di Sito in condizioni Free-Field a) Profili di accelerazione massima b) Funzioni di amplificazione c) Spettri di risposta Fourier Amplitude Fourier Amplitude FP f pulse FN Input Fourier amplitude P1 P2 funzione amplificazione P1 variabile con P2 componente Amplification ratio, A Amplification ratio, A Pseudo-acceleration, S a [g] Pseudo-acceleration, S a [g] P1 P2 SLV (Class A) SLV (Class B) SLC (Class B) scarsa dipendenza dalla stratigrafia input P1 P2 FP FN Frequency [Hz] Period [s] Input FP FN d) Fattori di amplificazione a s /a g F PGA F PGA DH (EERA) (ACST) P P P P S s (SLV) S s (SLC) Significativa influenza della non linearità Effetto di risonanza sulla componente FP in corrispondenza del primo picco di amplificazione della funzione di trasferimento (1.9 Hz) Accelerazione spettrale massima intorno a 0.5s effetto di risonanza sito-componente impulsiva

5 Analisi FF vs SSI Sintesi risultati Modello PS: assenza di tamponatura al primo livello Modello TM: tamponatura al primo livello Spettri in superficie 3 Shear force, V [MN] 2 2 nd /3 rd floor 1 1 st floor P1-FN P1-FP Relative displacements, Δ [mm]

6 Analisi FF vs SSI: effetti near-source Obiettivo: Verificare gli effetti near source nelle analisi effettuate T p =1.036 s Rimozione dell impulso che caratterizza, principalmente, la componente FN Modello PS Modello TM

7 Conclusioni Analisi in Condizioni Free-Field: Significative amplificazioni in corrispondenza delle frequenze fondamentali dell input; Effetti di amplificazione più gravosi nella componente FN rispetto alla FP; Variabilità del profilo stratigrafico non ha influenza nella definizione dell azione sismica in superficie. Analisi Interazione Terreno-Struttura: Meccanismo di piano soffice al primo livello del telaio che dipendente dagli effetti impulsivi dell input sismico; Notevoli differenze negli spostamenti relativi al variare delle componenti Sviluppi Futuri: Introduzione di un modello appropriato per il comportamento degli elementi strutturali; Valutare gli effetti delle fondazioni sull interazione terreno-struttura Pubblicazione: Tropeano, G., Evangelista, L., d Onofrio, A., Silvestri, F., Ricci, P., Verderame, G.M. (2011). Il ruolo degli effetti di sito sulla risposta strutturale degli edifici nella conca aquilana. XIV Convegno Nazionale L Ingegneria Sismica in Italia (ANIDIS 2011), Bari, settembre 2011.