Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI LA RISPOSTA DI SITO AI FINI INGEGNERISTICI IN CORRISPONDENZA DEL PONTE SUL TORRENTE TORRE IN LOCALITÀ SALT DI POVOLETTO (UD) Marcello Riuscetti, Stefano Grimaz con la collaborazione di: Enrico Del Pin, Mauro Di Cecca, Petra Malisan, Eric Puntel Palazzo Belgrado - Udine 8 aprile 2008 OBIETTIVI DELLE INDAGINI EFFETTUATE CARATTERIZZAZIONE SISMICA DEL TERRENO DI FONDAZIONE Definire l azione sismica di input per le analisi strutturali del ponte (secondo Ordinanza 3274 e s.m.i.) 2 CARATTERIZZAZIONE DINAMICA DEL PONTE TRAMITE MISURE DI TREMORE Applicabilità dell analisi dei tremori ai fini del monitoraggio dinamico per la valutazione della sicurezza sismica dei ponti Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008
CARATTERIZZAZIONE SISMICA DEL TERRENO DI FONDAZIONE Mediante misure di onde superficiali Tecniche adottate ReMi MASW Rifrazione HVSR Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 2 ReMi MASW - Rifrazione Strumentazione adottata Geofoni 4.5 Hz Mazza 5 kg Stendimenti lineari 20 m GEODE 24 canali MiniBANG Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 3
HVSR Strumentazione adottata Lennartz M24 Hz tre componenti Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 4 IL METODO ADOTTATO IRMHA Integration of ReMi, MASW, HVSR and Analitical Modeling for Seismic Response Estimation Università degli Studi di Udine Dipartimento di Georisorse e Territorio Laboratorio di Sismologia Applicata Natural tremor ReMi Hammer source Masw shallower layers stratigraphy Depth of impedence gap minimization SHAKE HVSR Amplification/frequency spectrum Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 5
Il piano delle indagini sul sedime di fondazione Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 6 Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 7
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Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 2 Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 3
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Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 6 SHAKE-9 Schnabel, Per B.; Lysmer, John; Seed, H. Bolton; SHAKE-9: Equivalent Linear Seismic Response Analysis of Horizontally Layered Soil Deposits Modulo di taglio Smorzamento modulo di taglio adimensionalizzato G/G 0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 curve di attenuazione del modulo di taglio GHIAIA argilla sabbia ghiaia smorzamento / 0 30 25 20 5 0 5 curve di crescita dello smorzamento con la deformazione argilla sabbia ghiaia GHIAIA 0. 0 0-6 0-5 0-4 0-3 0-2 0 - deformazione 0 0-6 0-5 0-4 0-3 0-2 0 - deformazione Fonte: Seed, H. B., Wong, R. T., Idriss, I. M., and Tokimatsu, K. (984). "Moduli and damping factors for dynamic analyses of cohesionless soils," Journal of Geotechcnial Engineering, ASCE, vol. 2 No., pp. 06-032. Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 7
Lato Udine Lato Salt 3.5 3 2.5 2.5 0.00 0.5 0.88 slt_ud_pga_n08 transfer functions 3 2.5 2.5 0.00 0.5 0.88 slt_pv_pga_n08 transfer functions 0.5 0 5 0 5 20 25 0.5 0 5 0 5 20 25 Corrispondenza con analisi HVSR Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 8 Senza considerare lo strato più superficiale Lato Udine Lato Salt.5 slt_ud_pga_n08 transfer functions.5 slt_pv_pga_n08 transfer functions.4.3.2. 0.00 0.5 0.88.4.3.2. 0.00 0.5 0.88 0.9 0.9 0.8 0.8 0 5 0 5 20 25 0.7 0 5 0 5 20 25 Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 9
Nell interfaccia tra primo e secondo strato Lato Udine Lato Salt.5.4.3.2. slt_ud_pga_n08 transfer functions 0.00 0.5 0.88.5.4.3.2. slt_pv_pga_n08 transfer functions 0.00 0.5 0.88 0.9 0.9 0.8 0.8 0 5 0 5 20 25 0.7 0 5 0 5 20 25 Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 20 Nell interfaccia tra primo e secondo strato (within) Lato Udine Lato Salt.5 slt_ud_pga_n08 transfer functions.5 slt_pv_pga_n08 transfer functions 0.5 0.00 0.5 0.88 0.5 0.00 0.5 0.88 0 0 5 0 5 20 25 0 0 5 0 5 20 25 Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 2
2 CARATTERIZZAZIONE DINAMICA DEL PONTE TRAMITE MISURE DI TREMORE Mediante misure di tremore Tecnica adottata Analisi spettrale Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 22 IL PONTE: schematizzazione strutturale? Interazione terreno struttura Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 23
Il piano delle indagini sulla struttura verticale longitudinale trasversale Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 24 Confronto tra caratteristiche dinamiche misurate Modo Valori dedotti dall analisi dinamica con vibrodina Frequenza Smorzamento [ Hz ] [ % ] Analisi tremori naturali punto C32 Frequenza [Hz] 2.58 ± 0.002 0.7 ± 0.04 2.8 2 2.579 ± 0.005 0.72 ± 0.09 2.60 3 3.000 ± 0.009 0.72 ± 0.7 3.02 4 3.480 ± 0.002 0.73 ± 0.0 3.48 5 3.83 ± 0.006.4 ± 0.2 6 4.992 ± 0.007.0 ± 0.4 7 6.370 ± 0.024.6 ± 0.3 5.00 8 6.679 ± 0.028.34 ± 0.48 6.64 9 7.27 ±.20 ± 0.20 7.3 Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 25
OSSERVAZIONI Il ponte ha frequenze proprie comprese tra 2.2 e 7 Hz pertanto in caso di terremoto si sintonizza sul picco attorno ai 3-5 Hz che permane anche quando il terreno risponde in campo non CRITERIO DI PROGETTO Se il ponte si danneggia aumenta il suo periodo proprio pertanto: note le caratteristiche di amplificazione locale del terreno, in sede di progetto sarebbe opportuno fare in modo che: T progetto ponte > T ampificazione terreno Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 26 MONITORAGGIO DEI PONTI AI FINI DI VALUTAZIONI DI SICUREZZA con tecniche HVSR pre post caratterizzazione speditiva EVENTO SHOCK (deterioramento) caratterizzazione post evento Assenza di evidenze di modifiche comportamentali dinamiche Ispezioni visive SI Presenza di modifiche comportamentali dinamiche evidenti Potenziale danneggiamento e compromissione condizioni di sicurezza OK VERIFICHE STRUTTURALI Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 27
CONCLUSIONI a b c Efficacia dell applicazione di un analisi integrata di metodi di indagine basato sulle onde superficiali (IRMHA) per la caratterizzazione di terreni d alveo difficilmente energizzabili (ghiaie) Cautela nell estensione delle interpretazioni in campo elastico al caso sismico (grande influenza del comportamento non del terreno sotto shock sismico) Cautela nella definizione delle condizioni di vincolo nello schema strutturale di progetto/verifica per strutture con fondazioni su pali 2 d e Utilizzabilità dell analisi di tremore per la caratterizzazione speditiva delle proprietà dinamiche dei ponti Un monitoraggio sistematico pre-evento costituirebbe la base di riferimento per valutazioni di sicurezza post-evento Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 28 GRAZIE PER L ATTENZIONE Convegno sul tema: MONITORAGGIO DINAMICO PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA DI PONTI Udine 8 aprile 2008 29