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2014 WorkshopConoscenza e tecnologie appropriate per la sostenibilità e la resilienza
in urbanistica Knowledge and Appropriate Technologies for Sustainability and
Resilience in Planning
Funda Atun, Maria Pia Boni, Annapaola Canevari, Massimo Compagnoni, Luca Marescotti, Maria Mascione, Ouejdane Mejri, Scira Menoni, Floriana Pergalani
6 marzo 2014 - 13
LAUREA MAGISTRALE DELLA SCUOLA DI ARCHITETTURA E SOCIETÀ
LABORATORIO ORGANIZZATO DA LUCA MARESCOTTI
6 marzo 2014
INTERAZIONE TRA GEOLOGIA E TERREMOTO:NORMATIVA E CASI STUDIO
Floriana Pergalani
2014 WorkshopConoscenza e tecnologie appropriate per la sostenibilità e la resilienza
in urbanistica - Knowledge and Appropriate Technologies for Sustainability and Resilience in Planning
• Valutazione dei fattori di amplificazione e instabilità:• modificazioni del moto del suolo per effetti
geologici e geomorfologici
• Individuazione delle zone che producono amplificazioni e instabilità
• Esperienze in passati terremoti
• Catalogazione delle situazioni tipo e valutazione degli effetti
Effetti localiEffetti locali
Tramite osservazione degli effetti prodotti da passati terremoti
EFFETTI DI INSTABILITA’
EFFETTI DI SITO
EFFETTI DI INSTABILITA’
EFFETTI DI SITO
Effetti localiEffetti locali
Effetti localiEffetti locali
Effetti localiEffetti locali
Effetti localiEffetti locali
Effetti localiEffetti locali
Effetti localiEffetti locali
Effetti localiEffetti locali
Effetti localiEffetti locali
Sigla SCENARIO PERICOLOSITA’ SISMICA LOCALE EFFETTI Z1a Zona caratterizzata da movimenti franosi attivi Z1b Zona caratterizzata da movimenti franosi quiescenti
Z1c Zona potenzialmente franosa o esposta a rischio di frana
Instabilità
Z2 Zone con terreni di fondazione particolarmente scadenti (riporti poco addensati, terreni granulari fini con falda superficiale)
Cedimenti e/o liquefazioni
Z3a Zona di ciglio H > 10 m (scarpata con parete subverticale, bordo di cava, nicchia di distacco, orlo di terrazzo fluviale o di natura antropica)
Z3b Zona di cresta rocciosa e/o cocuzzolo: appuntite - arrotondate
Amplificazioni topografiche
Z4a Zona di fondovalle con presenza di depositi alluvionali e/o fluvio-glaciali granulari e/o coesivi
Z4b Zona pedemontana di falda di detrito, conoide alluvionale e conoide deltizio-lacustre
Z4c Zona morenica con presenza di depositi granulari e/o coesivi (compresi le coltri loessiche)
Z4d Zone con presenza di argille residuali e terre rosse di origine eluvio-colluviale
Amplificazioni litologiche e geometriche
Z5 Zona di contatto stratigrafico e/o tettonico tra litotipi con caratteristiche fisico-meccaniche molto diverse
Comportamenti differenziali
Effetti localiEffetti locali
Effetti di instabilità• Movimenti franosi• Cedimenti, densificazioni, liquefazioni Terreni con comportamento INSTABILE nei
riguardi del sisma
Effetti di sito o di amplificazione sismica• Litologiche• Morfologiche
Terreni con comportamento STABILE nei riguardi del sisma
Effetti localiEffetti locali
Effetti di sito di tipo areale estesi su tutta l’area con modalità diverseEffetti di instabilità di tipo puntuale concentrati in piccoli areali
Comportamento non lineare descritto dall’evoluzione dei parametri G e D al crescere di
l = soglia elastica o di linearità (0.0001 – 0.01 %)
v = soglia volumetrica(0.01 – 0.1 %)
a) Modello elastico lineare (se D0=0) o visco-elastico (D0)
b) Modello elastico lineare equivalente (coppie G-D)
c) Modello non lineare elasto-plastico con incrudimento (accoppiamento deformazioni distorsionali e volumetriche)
Effetti localiEffetti locali
In funzione della scala di lavoro e dei risultati che si intende ottenere:
• Approccio qualitativo – Livello 1 (ICMS)
• Approccio semiquantitativo – Livello 2 (ICMS)
• Approccio quantitativo – Livello 3 (ICMS)
Effetti localiEffetti locali
Livello 1Studio propedeutico e obbligatorio per affrontare i successivi livelli di approfondimento
Indagini
• raccolta dei dati pregressi: rilievi geologici, geomorfologici, geologico-tecnici e sondaggi
Elaborazioni
• sintesi dei dati e delle cartografie disponibili
Prodotti
• carta delle indagini
• carta geologico tecnica e sezioni
• carta delle Microzone Omogenee in Prospettiva Sismica (MOPS), scala 1:5.000-1:10.000
• relazione illustrativa
Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica
Le microzone sono distinte in:
Zone stabili, senza effetti di modificazione del moto sismico rispetto ad un terreno rigido (Vs ≥800 m/s) e pianeggiante (pendenza < 15°)
Zone stabili suscettibili di amplificazioni locali:• amplificazioni litostratigrafiche per Vs<800 m/s e spessori >5 m• amplificazioni topografiche
Zone suscettibili di instabilità (instabilità di versante, liquefazioni, faglie attive e capaci, cedimenti differenziali)
Livello 1
Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica
Due categorieDue categorie:
– Amplificazioni
– Instabilità
Approcci semiquantitativo e quantitativoApprocci semiquantitativo e quantitativo
Attraverso l’uso di specifiche tabelle e/o classificazioni si ricava il valore di un determinato parametro scelto come indicatore dell’amplificazione.
Alcuni esempi:“Manual for Zonation on Seismic Geotechnical Hazards”, redatto nel 1993 dal Comitato TC4 (Technical Committee n° 4 for Earthquake Geotechnical Engineering) della ISSMFE (lnternational Society of Soil Mechanics and Foundation Engineering)
“Guidelines for seismic microzonation studies”, redatto nel 1995 dal Scientific and Technical Committee della AFPS (Association Francaise du Genie Parasismique - French Association for Earthquake Engineering) nell’ambito della “Delegation of Major Risks of the French Ministry of the Environment – Direction for Prevention, Pollution and Risks”
NEHRP Recommended provisions for seismic regulations for new buildings and other structures (FEMA 450) - Part 1: Provisions (Cap. 3) - 2003
Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance - Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings 1998-2003
Norme Tecniche per le costruzioni – DM 14/1/2008
Indirizzi e criteri per la microzonazione sismica – Conferenza delle Regioni e delle Provincie autonome – Dipartimento della Protezione Civile, Roma, 2008
Criteri ed indirizzi per la definizione della componente geologica, idrogeologica e sismica del PGT, in attuazione dell’art. 57 della L.R. 11 marzo 2005, n. 12 - ALLEGATO 5 DGR VIII/7374 (28-05-2008)
Abachi Regionali per gli studi di Livello 2 di Microzonazione Sismica ai sensi della DGR Lazio n. 545 del 26 novembre 2010
Approccio semiquantitativoApproccio semiquantitativo
Norme Tecniche per le CostruzioniNorme Tecniche per le Costruzioni
A19.a - VALUTAZIONE DELLA CATEGORIA DI SOTTOSUOLO Ss
A Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di Vs30 superiori a 800 m/s, eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo pari a 3 m
Vs30 > 800 m/s 1.0
B
Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fina molto consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero NSPT30 > 50 nei terreni a grana grossa e cu30 > 250 kPa nei terreni a grana fina)
360 < Vs30 ≤ 800 m/s 1.0-1.2
C
Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina mediamente consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s (ovvero 15 < NSPT30 < 50 nei terreni a grana grossa e 70 < cu30 < 250 kPa nei terreni a grana fina)
180 < Vs30 ≤ 360 m/s 1.0-1.5
D
Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a grana fina scarsamente consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs30 inferiori a 180 m/s (ovvero NSPT30 < 15 nei terreni a grana grossa e cu30 < 70 kPa nei terreni a grana fina)
Vs30 ≤ 180 m/s 0.9-1.8
E Terreni dei sottosuoli di tipo C o D per spessore non superiore a 20 m, posti sul substrato di riferimento (con Vs > 800 m/s)
180 < Vs30 ≤ 360 m/s Vs30 ≤ 180 m/s 1.0-1.6
S1
Depositi di terreni caratterizzati da valori di Vs30 inferiori a 100 m/s (ovvero 10 < cu30 < 20 kPa), che includono uno strato di almeno 8 m di terreni a grana fina di bassa consistenza, oppure che includono almeno 3 m di torba o di argille altamente organiche
Vs30 < 100 m/s Specifiche
analisi
S2 Depositi di terreni suscettibili di liquefazione, di argille sensitive o qualsiasi altra categoria di sottosuolo non classificabile nei tipi precedenti
- Specifiche
analisi
Norme Tecniche per le CostruzioniNorme Tecniche per le Costruzioni
A19.b - VALUTAZIONE DELLA CATEGORIA TOPOGRAFICA Inclinazione media (i) ST
T1 Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media i ≤ 15°
i ≤ 15° 1,0
T2 Pendii con inclinazione media i > 15° i > 15° 1,2
T3 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media 15° ≤ i ≤ 30°
15° ≤ i ≤ 30° 1,2
T4 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media i > 30°
i > 30° 1,4
Risolve le incertezze del livello 1 con approfondimenti
Fornisce quantificazioni numeriche degli effetti con metodi semplificatiIndagini
• indagini geofisiche in foro (DH/CH), sismica a rifrazione, analisi con tecniche attive e passive per la stima delle Vs, microtremori ed eventi sismici
Elaborazioni
• correlazioni e confronti con i risultati del livello 1, revisione del modello geologico, abachi per i fattori di amplificazione
Prodotti
• carta delle indagini
• carta di Microzone Omogenee in Prospettiva Sismica (MOPS), scala 1:5.000-1:10.000
• relazione illustrativa
Livello 2
Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica
Carta di Microzone Omogenee in Prospettiva Sismica (MOPS), con metodi semplificati (livello 2)
Zone stabili e zone stabili suscettibili di amplificazioni locali, caratterizzate da fattori di amplificazione relativi a due periodi dello scuotimento (FA ed FV)
Zone di deformazione permanente, caratterizzate da parametri quantitativi (spostamenti e aree accumulo per frana, calcolo dell’indice del potenziale di liquefazione)
Livello 2
Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica
Modello di sottosuolo di terreni omogenei a strati orizzontali, piani e paralleli, di estensione infinita, considerando 3 diversi gradienti di Vs con la profondità, su un bedrock sismico (Vs=800 m/s)
Livello 2
∫∫=Tai5.1
Tai5.0
Tao5.1
Tao5.0
dT)T(SAiTai
1dT)T(SAo
Tao
1FA
∫∫=Tvi2.1
Tvi8.0
Tvo2.1
Tvo8.0
dT)T(SViTvi
1dT)T(SVo
Tvo4.0
1FV
Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica
Le tabelle degli abachi sono ordinate per :• litotipo (ghiaia, sabbia, argilla)• tipo di profilo di Vs (costante, gradiente max, gradiente intermedio)• ag, accelerazione dell’evento di riferimento (0,06-0,18-0,26)
Per trovare il valore di FA o FV devo conoscere:• ag, accelerazione dell’evento di riferimento (0,06-0,18-0,26)• litotipo prevalente della copertura• spessore della copertura• Vs media della copertura fino al raggiungimento del bedrock
sismico
Livello 2
Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica
Livello 2
Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica
Parametri geometrici: altezza, larghezza, pendenza
CORRELAZIONE H/L - Fa 0.1-0.5 s
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6H/L
Fa
CRESTE APPUNTITE L > 350 m
CORRELAZIONE H/L - Fa 0.1-0.5 s
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
H/L
Fa
CRESTE APPUNTITE250 m < L< 350 m
CORRELAZIONE H/L - Fa 0.1-0.5 s
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
H/L
Fa
CRESTE APPUNTITE150 m < L< 250 m
CORRELAZIONE H/L - Fa 0.1-0.5 s
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6H/L
Fa
CRESTE APPUNTITEL < 150 m
CORRELAZIONE H/L - Fa 0.1-0.5 s
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
H/L
Fa
CRESTE ARROTONDATE
Classe altimetrica Classe di inclinazione Valore di Fa Area di influenza
10 m ≤ H ≤ 20 m 10° ≤ ≤ 90° 1.1 Ai = H
20 m < H ≤ 40 m 10° ≤ ≤ 90° 1.2 Ai = 43 H
10° ≤ ≤ 20° 1.1
20° < ≤ 40° 1.2
40° < ≤ 60° 1.3
60° < ≤ 70° 1.2
H > 40 m
> 70° 1.1
Ai = 32 H
MORFOLOGIA (creste e ciglio di scarpata)MORFOLOGIA (creste e ciglio di scarpata)
Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica
Il risultato che si ottiene con gli abachi non va bene nel caso di:• forme sepolte (amplificazioni 2D)• inversioni di velocità (rigido su soffice)• forte contrasto di impedenza
Gli abachi dovrebbero essere regionalizzati a partire da:• input sismici (studi di pericolosità di base)• modelli litologici• curve di decadimento del modulo di taglio (G) e di incremento del
rapporto di smorzamento smorzamento (D) con la deformazione, per ciascun litotipo
• profili di Vs• valori del Fattore di amplificazione FH calcolato come rapporto di
intensità spettrale sugli spettri di risposta in accelerazione di output ed input considerando i periodi tra 0.1-0.5 s
• confronto con valori di soglia comunali (SH) calcolati come gli FH derivanti dagli spettri delle NTC per le varie categorie di suolo ed eventuale prescrizione dell’applicazione del livello 3 se FH > SH
Livello 2
Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica
Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica
MS1
MS2
Abachi ICMS
Abachi regionalizzati
Graduatorie ai fini urbanistici
MS3
Applicazione procedura semplificata NTC con
utilizzo della categoria di sottosuolo
individuata, della classe d’uso e del relativo spettro di risposta
Confronto tra Spettri elastici calcolati e
Spettri NTC (0.15-2.0s)
Confronto tra Fa e Sc
PIANIFICAZIONE PROGETTAZIONE
Situazioni complesse?
SI
NO
Obbligo RSL
≤ 10%
> 10%
> 10% Obbligo RSL
1 - 2 Utilizzo dei risultati MS3
3 - 4 CLASSE D’USO
• Sono stati analizzati i Comuni che hanno subito un’intensità macrosismica pari o superiore al VII grado della scala MCS
• L’operazione ha visto il coinvolgimento di:
10 università:
L’Aquila, Chieti-Pescara, Genova, Politecnico Torino, Politecnico Milano, Firenze, Basilicata, Roma 1, Roma 3, Siena
7 istituti di ricerca:
CNR, INGV, AGI, RELUIS, ISPRA, ENEA Frascati, OGS Trieste, GFZ Postdam
3 Regioni e 2 Provincie:
Lazio, Emilia-Romagna, Toscana, Provincia di Trento, Provincia di Perugia
Ordine dei Geologi della Regione Abruzzo
Per un totale di circa 200 unità di personale
Applicazione – Area AquilanaApplicazione – Area Aquilana
• Il coordinamento del gruppo di lavoro è affidato a Dipartimento della Protezione Civile e alla Regione Abruzzo
• I lavori, iniziati all’inizio di maggio 2009, si sono conclusi il 30 settembre 2009, solo 6 mesi dopo l’evento
• Il costo dell’operazione è stata di circa 400.000 euro che hanno finanziato alcune indagini particolari
(tutte le Università, gli Enti di Ricerca, le Regioni e le Provincie hanno contribuito quasi a costo zero)
Applicazione – Area AquilanaApplicazione – Area Aquilana
AREA INVESTIGATAAREA INVESTIGATA
Applicazione – Area AquilanaApplicazione – Area Aquilana
PROCEDURAPROCEDURA• Selezione delle aree più danneggiate;• Reperimento dei dati geologici, geomorfologici, geofisici e
geotecnici esistenti;• Rilievi geologici e geomorfologici a scala di dettaglio (1:5.000 o
1:2.000);• Nuove indagini geofisiche e geotecniche e definizione dei modelli
geofisici e geotecnici;• Definizione dell’input sismico per le analisi numeriche;• Calcolo delle amplificazioni attese attraverso modelli mono-
dimensionali (1D) e bidimensionali (2D);• Analisi sperimentali utilizzando sia registrazioni di terremoti sia
rumore ambientale;• Valutazione delle amplificazioni attese attraverso parametri quali
Fattori di amplificazione e spettri di risposta in accelerazione per ogni situazione analizzata utile in fase di pianificazione e di progettazione.
• Si presentano i risultati dell’area di Paganica-Tempera-Onna-San Gregorio localizzata tra l’epicentro del mainshock e la faglia sismogenetica
Applicazione – Area AquilanaApplicazione – Area Aquilana
Carta geologico tecnica e Carta geologico tecnica e geomorfologicageomorfologica
Nuove indagini:Nuove indagini:
7 ERT7 ERT
3 MASW3 MASW
13 ReMi13 ReMi
6 Sondaggi con DH6 Sondaggi con DH
58 HVSR58 HVSR
Applicazione – Area AquilanaApplicazione – Area Aquilana
SONDAGGI e DHSONDAGGI e DH
MASWMASW
Applicazione – Area AquilanaApplicazione – Area Aquilana
ERTERT
Applicazione – Area AquilanaApplicazione – Area Aquilana
Carta livello 1Carta livello 1 Colonne stratigraficheColonne stratigrafiche
zone 1, 2, 3 sono stabili, zone 4 - 30 sono suscettibili di amplificazioni stratigrafiche; EFZ-A, EFZ-B sono affette da fratture/faglie cosismiche
Applicazione – Area AquilanaApplicazione – Area Aquilana
Sezioni geologiche con l’indicazione dei punti di analisiSezioni geologiche con l’indicazione dei punti di analisi
Applicazione – Area AquilanaApplicazione – Area Aquilana
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Vs (m/s)
D (
m)
DH1
DH2
DH3
DH4
DH5
DH6
Vs (m/s)
D (
m)
P1
P2
P3-P4
P5
P6
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Vs (m/s)
D (
m)
P7
P8
P9
P10
P11
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Vs (m/s)
D (
m)
P12
P13
P14
P15
P16
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Vs (m/s)
D (
m)
P17
P18
P19
P20
P21
Modelli 1D delle sequenze analizzate: profili di Vs con la profondità (27 punti: 6 punti corrispondono ai DH)
Modelli geotecnici e geofisiciModelli geotecnici e geofisici
Applicazione – Area AquilanaApplicazione – Area Aquilana
RisultatiRisultati
Estrapolazione di FA ed FV, uso in fase di pianificazione per:Graduatoria di priorità ed esclusione per nuove edificazioni2 mappe con 2 diversi periodi: FA per strutture più rigide; FV per strutture più flessibili
Applicazione – Area AquilanaApplicazione – Area Aquilana
Due metodologieDue metodologie:
• Analisi numeriche
• Analisi sperimentali
Approccio quantitativoApproccio quantitativo
Livello di approfondimento di zone suscettibili di amplificazioni o di instabilità, nei casi di situazioni geologiche e geotecniche complesse, non risolvibili con abachi o metodi semplificati
Può modificare sostanzialmente le carte di microzonazione di livello 2 (es. inversione di velocità)Indagini
• campagne di acquisizione dati sismometrici, sondaggi, prove in foro e in superficie per la determinazione di profili di Vs, sismica a rifrazione, prove geotecniche in situ e in laboratorio, microtremori, finalizzate alla definizione del modello del sottosuolo di riferimento
Elaborazioni
• Definizione dell’input sismico
• analisi numeriche 1D, 2D e 3D per le amplificazioni e/o analisi sperimentali
Prodotti
• carta delle indagini
• carta di Microzone Omogenee in Prospettiva Sismica (MOPS), con approfondimenti e relazione illustrativa
Livello 3
Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica
Zone di deformazione permanente
Zone stabili suscettibili di amplificazione caratterizzate da spettri di risposta in accelerazione al 5% dello smorzamento critico
Zone stabili
Livello 3
Indirizzi e Criteri per la Microzonazione SismicaIndirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica
Dati e strumenti necessariDati e strumenti necessari:
• Moto sismico di riferimento (input sismico)
• Stratigrafia del sottosuolo
• Proprietà meccaniche dei materiali
• Codici di calcolo
Analisi numericaAnalisi numerica
MOTO SISMICO DI RIFERIMENTOMOTO SISMICO DI RIFERIMENTO
• 5 registrazioni (ITACA, 2006);
• Caratteristiche sismogenetiche della sorgente;
• Coppia magnitudo-distanza dalla sorgente (da dati di disaggregazione prodotti dal Gruppo di Lavoro, 2004);
• Massima accelerazione orizzontale attesa (Gruppo di Lavoro, 2004);
• Registrazioni effettuate su bedrock sismico (sottosuolo di categoria A, NTC).
Le registrazioni scelte possono essere oggetto di scalatura, per ottenere un valore medio del picco di accelerazione scalato più vicino possibile al valore di amax atteso conformemente a quanto previsto dalle NTC.
Analisi numericaAnalisi numerica
Analisi numericaAnalisi numerica
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0T(s)
Sa
(g)
NZZ_NS*0.9 NZZ_WETRT_NS*2 TRT_WEPNR_NS*2 mediaNTC-Categoria di sottosuolo A
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50Tempo (s)
Ac
cele
razi
on
e (g
)
NZZ_NS*0.9
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0 5 10 15 20Tempo (s)
Acc
ele
razi
on
e (g
)
PNR_NS*2
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50Tempo (s)
Ac
cel
era
zio
ne
(g
)
NZZ_WE
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0 5 10 15 20 25 30 35 40Tempo (s)
Ac
cele
razi
on
e (g
)
TRT_NS*2
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0 5 10 15 20 25 30 35 40Tempo (s)
Acc
ele
razi
on
e (
g)
TRT_WE
MOTO SISMICO DI RIFERIMENTOMOTO SISMICO DI RIFERIMENTO
CARATTERIZZAZIONE DELLE SITUAZIONICARATTERIZZAZIONE DELLE SITUAZIONI
• Costruzione delle sezioni da modellare
• Reperimento dei parametri geotecnici e geofisici necessari per la modellazione (velocità onde S, velocità onde P, modulo di taglio, coefficiente di Poisson, rapporto di smorzamento, densità, curve di decadimento)
Analisi numericaAnalisi numerica
MODELLAZIONEMODELLAZIONE
• Scelta dei programmi di calcolo (monodimensionali, bidimensionali, ecc.)
• Scelta dei parametri che definiscono l’amplificazione (Pga, accelerogrammi, spettri di risposta, ecc.)
Analisi numericaAnalisi numerica
PROGRAMMI DI CALCOLO MONODIMENSIONALIPROGRAMMI DI CALCOLO MONODIMENSIONALI
Shake: modello a strati continui parallelidominio frequenze lineare equivalentesforzi totali
Desra - Onda: modello a masse concentratenon linearesforzi efficaci
Analisi numericaAnalisi numerica
Modello a strati continui
Analisi numericaAnalisi numericaModello a masse
concentrate
Analisi numericaAnalisi numerica
PROGRAMMI DI CALCOLO MONODIMENSIONALIPROGRAMMI DI CALCOLO MONODIMENSIONALI
Limiti:modello a volte troppo semplicistico per alcune situazioni reali
Vantaggi:applicabilità su aree vaste (colonnine tipo)
non necessita della conoscenza della geometria sepolta bidimensionale
PROGRAMMI DI CALCOLO BIDIMENSIONALIPROGRAMMI DI CALCOLO BIDIMENSIONALI
Flac: differenze finite (DFM)varie leggi costitutive
Quad - Flush: elementi finiti (FEM)modello a masse concentratelineare equivalentedominio del tempo
Besoil – Elco: elementi di contorno (DEM)elasticodominio delle frequenze
Else: elementi spettrali (SM)elasticopossibili versioni 3D
Ahnse: metodo ibrido SM-FEM
Analisi numericaAnalisi numerica
Analisi numericaAnalisi numerica
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
0 50 100 150 200 250 300 350 400
FEM
BEM
Analisi numericaAnalisi numerica
PROGRAMMI DI CALCOLO BIDIMENSIONALIPROGRAMMI DI CALCOLO BIDIMENSIONALI
Limiti:complessità nella costruzione del modello
necessità di conoscenza delle caratteristichegeometriche sepolte (> indagini)
Vantaggi:buona rispostapossibilità di modellazione per casi particolari
RISULTATIRISULTATI
• Accelerogrammi in superficie
• Spettri risposta elastici e di Fourier in superficie
• Fattori di amplificazione (Fa)
Rapporti di intensità spettrale (SI) calcolati per gli spettri in pseudovelocità, 5% di smorzamento, per diversi intervalli di periodo (es: 0.1-0.5s)
Fa = SIout / SIinp
Analisi numericaAnalisi numerica
Due metodologie:
• Analisi numeriche
• Analisi sperimentali
Approccio quantitativoApproccio quantitativo
• Acquisizione di dati strumentali attraverso campagne di registrazione eseguite in sito usando velocimetri o accelerometri
• Registrazioni di rumore di fondo (microtremore di origine naturale o artificiale) o eventi sismici di magnitudo variabile; i dati acquisiti elaborati permettono di definire la direzionalità del
segnale sismico e la geometria della zona sismogenetica-sorgente
I metodi di analisi strumentale più diffusi ed utilizzati sono il metodo HVSR di Nakamura (1989) e il metodo dei rapporti spettrali HHSR di Kanai e Tanaka (1961)
Approccio quantitativoApproccio quantitativo
METODO DI NAKAMURA - HVSRMETODO DI NAKAMURA - HVSR• Componente verticale del moto non risente di effetti di
amplificazione
• Al bedrock il rapporto tra la componente verticale e quella orizzontale è prossimo all’unità
• Il rapporto tra la componente orizzontale e quella verticale fornisce un fattore di amplificazione e il periodo proprio dei depositi
• In generale è necessario effettuare la media di quanti più eventi possibile; in questo modo si può inoltre valutare l'effetto di più sorgenti di rumore tra loro combinate, superando il problema di una loro eventuale accentuata localizzazione
Approccio quantitativoApproccio quantitativo
METODO DEI RAPPORTI SPETTRALI - HHSRMETODO DEI RAPPORTI SPETTRALI - HHSR
• Basato su registrazioni accelerometriche, velocimetriche o di spostamento in corrispondenza di varie stazioni tra cui una considerata di riferimento (posta su bedrock)
• Il rapporto tra lo spettro di Fourier delle stazioni e lo spettro di Fourier del riferimento permette di calcolare le funzioni di trasferimento del deposito che, applicate al moto di input, forniscono il grado di amplificazione
Approccio quantitativoApproccio quantitativo
HVSRFunzione ricevitore
HHSRFunzione di
trasferimento
Approccio quantitativoApproccio quantitativo
HVSR - HHSRHVSR - HHSRLimiti:Risposta solo in campo elastico
Difficoltà nella scelta del sito di riferimento (HHSR)
Tempi di acquisizione sufficientemente lunghi
Vantaggi:Semplicità ed economicità (HVSR)
Determinazione periodo proprio deposito (HVSR)
Determinazione funzione di trasferimento (HHSR)
Approccio quantitativoApproccio quantitativo
OBIETTIVIOBIETTIVI
• Microzonazione sismica di livello 3 utilizzando sia analisi numeriche sia analisi sperimentali del centro urbano;
• Rendere disponibili strumenti operativi per la pianificazione urbanistica, per la pianificazione delle emergenze per la protezione civile e per la progettazione.
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
ENTI COINVOLTIENTI COINVOLTI
• Regione Umbria
• Comune di Perugia
ENTI DI RICERCAENTI DI RICERCA
• INOGS di Trieste
• CNR-IDPA di Milano
• Politecnico di Milano
• Dipartimento Scienze della Terra di Pisa
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
FASI FONDAMENTALI DELLO STUDIOFASI FONDAMENTALI DELLO STUDIO
Rilevamento geologico di 4 sezioni (scala 1:10.000)
Redazione di carte geologiche e di pericolosità sismica locale
Raccolta dati geologici, geomorfologici, geofisici e geotecnici sia esistenti sia da indagini in sito e in laboratorio effettuate nell’ambito del progetto
Studio storico e d’archivio sul danneggiamento da terremoti della città di Perugia
Costruzione del modello geologico-geofisico ed individuazione delle sezioni rappresentative
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
FASI FONDAMENTALI DELLO STUDIOFASI FONDAMENTALI DELLO STUDIO
Individuazione dell’input sismico
Modellazione numerica 1D e 2D e determinazione dei fattori di amplificazione e degli spettri di risposta elastici in accelerazione
Analisi strumentale in punti significativi e determinazione dei fattori di amplificazione e degli spettri di risposta elastici in accelerazione
Confronti tra i risultati delle modellazioni numeriche e delle analisi sperimentali
Prime proposte per un uso dei risultati sia in ambito pianificatorio sia in ambito progettuale
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
RACCOLTA DATIRACCOLTA DATIIndagini geologiche e geotecniche (800 sondaggi)
Informazioni sul danneggiamento storico da terremoti (500 dati)
Carte geografiche storiche realizzate a partire dal 1572 (156 mappe)
Nuova campagna geognostica:• 12 sondaggi a carotaggio continuo della profondità di 40 m
ciascuno, con relativi Down-Hole• 11 prove SPT• 11 stendimenti di sismica superficiale a rifrazione (138 m ognuna)
con restituzione tomografica per onde SH e P• 3 profili sismici con tecniche MASW e ReMi• prove di laboratorio statiche e dinamiche su 23 campioni
indisturbati (proprietà fisiche, analisi granulometrica, prova edometrica, prova triassiale e colonna risonante)
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
Sondaggi
Sismica a rifrazione
Nuove campagne di indagini
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0.00001 0.0001 0.001 0.01 0.1Deformazione tangenziale (g%)
G/G
0
S1C2 APM S5C2 SS-LAS6C2 SM S8C2 AMS9C3 TA S12C1 EC-F-RRollins (1998) CP-CT-GA Sintema di Fighille (2001) AM
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
20.00
0.00001 0.0001 0.001 0.01 0.1Deformazione tangenziale (g%)
D%
S1C2 APM S5C2 SS-LAS6C2 SM S8C2 AMS9C3 TA S12C1 EC-F-RRollins (1998) CP-CT-GA Sintema di Fighille (2001) AM
unità geofisica sigla Vs (m/s) Vp (m/s) g (kN/m3)riporti R 220 710 19.2frane F 250 750 19.2unità eluvio-colluviale EC 260 830 19.6unità ghiaiosa alluvionale GA 300 1020 19.7unità limosa alluvionale LA 270 780 19.4unità argillosa Pian di Massiano APM 250 1800 19.7unità argillosa S. Sisto SS 350 1350 19.3unità conglomeratica Tassello CT 510 1890 20.2unità sabbiosa Monterone SM 470 2060 21unità argillosa Monteluce AM 500 1870 20unità conglomeratica Piscille CP 650 2200 20unità torbiditica alterata TA 540 2120 20unità Marnoso-Arenacea MA 760 2440 20.9unità Schlier S 900 2300 21unità Bisciaro B 900 2400 23.5unità Scaglia Cinerea SC 1000 2520 24.2unità Scaglia Rossa SR 1800 4560 25.5
MODELLO MODELLO GEOLOGICO GEOLOGICO GEOFISICOGEOFISICO
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
SEZIONI GEOLOGICHE - GEOFISICHESEZIONI GEOLOGICHE - GEOFISICHE
0
100
200
300
400
500
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
GA
AM TA
CT
1 2
3 4
5 6 7 8 9
10 11 12
13 14
15
16
CT AM
TA EC
EC R R EC
0
100
200
300
400
500
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500
GA
CT
TA
CT
1 2
3 4
5
6 7
8 9
10 11 12
13
CT SM TA CT EC
R F EC
APM
CT
EC
TA AM
TA
TA Centro Storico
Centro Storico
Pian di Massiano
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
INPUT SISMICOINPUT SISMICOCome previsto dalle Norme Tecniche per le Costruzioni (D.M. 14/01/08):
5 accelerogrammi registrati su suolo di categoria A
Compatibili con le caratteristiche sismogenetiche dell’area
Compatibili convalore di amax atteso (GdL, 2004)
Compatibili con coppia magnitudo-distanza da analisi di disaggregazione
Database ITACA
Evento Data Ora Lat (°)
Long (°)
Profondità (km)
Mw ML Regime tettonico
VAL NERINA 1979-09-19 21:35:37 42.800 13.040 6.0 5.8 5.5 Faglia normale
GUBBIO 1984-04-29 05:03:00 43.208 12.568 6.0 5.6 5.2 Faglia normale
UMBRIA-MARCHE
1° SHOCK 1997-09-26 00:33:12 43.023 12.891 3.5 5.7 5.6 Faglia normale
UMBRIA-MARCHE
2° SHOCK 1997-09-26 09:40:25 43.015 12.854 9.9 6.0 5.8 Faglia normale
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
VAL NERINA_CSC_W-E
GUBBIO_PTL_N-S
GUBBIO_PTL_W-E
U-M 1° shock_ASS_N-S
U-M 2° shock_ASS_W-E
MEDIA
NTC_Categoria A_Perugia
Sigla Lat
(°)
Long
(°) Distanza epicentrale
(km) Evento Stazione Comp. Litologia
Pga
(g)
CSC 42.710 13.010 9.3 VAL NERINA Cascia W-E Roccia 0.203
PTL 43.420 12.440 26.1 GUBBIO Pietralunga N-S Roccia - 0.172
PTL 43.420 12.440 26.1 GUBBIO Pietralunga W-E Roccia - 0.177
ASS 43.070 12.600 24.0 UMBRIA-MARCHE
1° SHOCK Assisi N-S Roccia 0.155
ASS 43.070 12.600 21.4 UMBRIA-MARCHE
2° SHOCK Assisi W-E Roccia 0.188
INPUT SISMICOINPUT SISMICO
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0 5 10 15 20 25 30
Tempo (s)
Ac
cele
razi
on
e (g
)
VAL NERINA_CSC_WE
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0 5 10 15 20 25 30
Tempo (s)
Acc
ele
razi
on
e (
g)
GUBBIO_PTL_NS
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0 5 10 15 20 25 30
Tempo (s)
Acc
ele
razi
on
e (
g)
GUBBIO_PTL_WE
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0 5 10 15 20 25 30
Tempo (s)
Ac
ce
lera
zio
ne
(g
)
U-M 1° SHOCK_ASS_NS
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0 5 10 15 20 25 30
Tempo (s)
Acc
ele
razi
on
e (
g)
U-M 2° SHOCK_ASS_WE
INPUT INPUT SISMICOSISMICO
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
VAL NERINA_CSC_WE
0.000
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0.009
0.010
0 5 10 15 20 25 30Frequenza (Hz)
Am
pie
zza
(g
*s)
GUBBIO_PTL_NS
0.000
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0.009
0.010
0 5 10 15 20 25 30Frequenza (Hz)
Am
pie
zza
(g
*s)
GUBBIO_PTL_WE
0.000
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0.009
0.010
0 5 10 15 20 25 30Frequenza (Hz)
Am
pie
zza
(g
*s)
U-M 1° SHOCK_ASS_NS
0.000
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0.009
0.010
0 5 10 15 20 25 30Frequenza (Hz)
Am
pie
zza
(g
*s)
U-M 2°SHOCK_ASS_WE
0.000
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0.009
0.010
0 5 10 15 20 25 30Frequenza (Hz)
Am
pie
zza
(g
*s)
INPUT INPUT SISMICOSISMICO
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
CODICI DI CALCOLO CODICI DI CALCOLO
In relazione alle caratteristiche geologiche, geotecniche e geofisiche dell’area in esame, che presentano un andamento degli strati più superficiali assimilabili a strati piano-paralleli, è stato scelto di utilizzare principalmente un codice di calcolo monodimensionale 1D
Lungo la sezione n. 2 sono state individuate due morfologie bidimensionali, che sono state oggetto di analisi 2D:
una valle (Pian di Massiano) - FEM
un rilievo (centro storico Perugia) - BEM
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
RISULTATI RISULTATI
Nei punti di indagine, riportati nelle sezioni, scelti in modo da avere una rappresentatività dei profili caratterizzati da diverse sequenze di unità geofisiche e diversi spessori.
I risultati sono stati espressi in termini:
Fattori di amplificazione Fa (0.1-0.5s; 0.5-1.5s; 0.1-2.5s)
Spettri di risposta elastici in accelerazione al 5% dello smorzamento critico
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
RISULTATI RISULTATI
I risultati delle analisi in termini di fattore di amplificazione mostrano in generale modesti valori di amplificazione se si escludono le aree caratterizzate dalla presenza di riporti (R), coltri eluvio-colluviali (EC) e unità limose e ghiaiose alluvionali (LA e GA) con spessori maggiori di 5 m
1.25
1.41
1.07
1.19
1.08 1.08
1.67
1.04
1.28
1.86
1.221.19 1.20
1.09
1.27
1.35
1.18 1.18
1.31
1.23
1.35 1.35
1.48
1.31
1.39 1.381.36 1.36
1.22
1.351.31
1.201.18
1.22 1.23
1.19
1.25 1.25
1.48
1.24
1.33
1.47
1.281.31
1.19
1.25 1.26
1.22
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16Profili analizzati
Fa
fa .1-0.5 fa .5-1.5 fa .1-2.5
1.46
1.40
1.10
1.241.22
1.53
1.79
1.13
1.80
1.29
1.74
1.96
1.91
1.33
1.06
1.35
1.26
1.55
1.41
1.321.31
1.18
1.13
1.27
1.76
1.68
1.23
1.10
1.28
1.20
1.51
1.46
1.22 1.22
1.33
1.16
1.37
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Profili analizzati
Fa
fa .1-0.5 fa .5-1.5 fa .1-2.5
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
Gli spettri di risposta elastici in accelerazione mostrano modesti livelli di amplificazione, ben rappresentati dagli spettri di normativa associati alle relative categorie di sottosuolo, ad esclusione dei casi sopra citati.
RISULTATI RISULTATI
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P1 P2P3 P4P5-P6 P8P9 P11P12 P13P14 P15P16 NTC_Categoria B_Perugia
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P7 P10 NTC_Categoria C_Perugia
SEZIONE 1SEZIONE 1
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P3 P4P5 P6P9 P10P12 NTC_Categoria B_Perugia
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P1 P2 P7 P8 NTC_Categoria C_Perugia
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P11 P13 NTC_Categoria E_Perugia
SEZIONE 2SEZIONE 2
RISULTATI RISULTATI
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P2 P3P6 P7P8 P9P10 P11P12 NTC_Categoria B_Perugia
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P1 P4 NTC_Categoria C_Perugia
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P5 NTC_Categoria E_Perugia
SEZIONE 3SEZIONE 3
RISULTATI RISULTATI
SEZIONI 4 - 5SEZIONI 4 - 5
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P1 P2P3 P4P7 P8P9 NTC_Categoria B_Perugia
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P5 P6 NTC_Categoria C_Perugia
RISULTATI RISULTATI
44
440.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P1 P2P3 P4P5 P6P7 P8P9 P10NTC_Categoria B_Perugia
55
SEZIONE 6SEZIONE 6
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P1 P2 P3 P4 P5 NTC_Categoria B_Perugia
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P6 NTC_Categoria C_Perugia
RISULTATI RISULTATI
SEZIONE 7 - 8 - 9SEZIONE 7 - 8 - 9
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P1 P2 P3 NTC_Categoria B_Perugia
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P1 P2 P3 NTC_Categoria B_Perugia
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P1 P2P3 P4P5 P6NTC_Categoria B_Perugia
77
88
99
RISULTATI RISULTATI
L’analisi 2D effettuata sul rilievo del centro storico non ha evidenziato sostanziali effetti di amplificazione topografica: è mostrato il confronto tra gli spettri di risposta medi ottenuti in corrispondenza del punto sommitale del rilievo (punto 6 sezione 2) dalle analisi 1D e 2D
RISULTATI RISULTATI
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Periodo (s)
PS
A (
g)
Media_1D Media_2D NTC_Categoria B_Perugia
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RISULTATI RISULTATI
L’analisi 2D condotta in corrispondenza del Pian di Massiano ha evidenziato valori di amplificazione molto simili a quelli ottenuti dalle analisi 1D, mostrando una scarsa influenza delle geometrie sepolte sull’amplificazione: è mostrato il confronto tra gli spettri di risposta medi ottenuti in corrispondenza del punto 2 sezione 2 dalle analisi 1D e 2D
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
Media_1D Media_2D NTC_Categoria C_Perugia
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ANALISI SPERIMENTALIANALISI SPERIMENTALIMetodo dei rapporti spettrali
28 siti di cui 2 di riferimento su substrato rigido
Sensori a 3 componenti Lennartz Le-3Dlite
Registrazioni per 9 mesi
2100 eventi, Ml = 1.0-5.8, D = 20-500 Km
METODOLOGIA:
Calcolo rapporti spettrali
Funzione di amplificazione
Calcolo di Fa e spettri di risposta ai siti utilizzando input sismici della modellazione numerica
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UBICAZIONE SITI REGISTRAZIONIUBICAZIONE SITI REGISTRAZIONI
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RAPPORTI SPETTRALI RAPPORTI SPETTRALI
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RISULTATI RISULTATI
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CONFRONTO RISULTATI CONFRONTO RISULTATI
I risultati ottenuti dalle analisi numeriche stati confrontati con quelli ottenuti dalla campagna strumentale: sono in generale tra loro concordi sia in termini di Fa sia in termini di spettri di risposta come mostrato nei due esempi punto 10 sezione n. 1 con presenza di riporto con spessore maggiore di 5 m, punto 2 sezione n. 1 con presenza di coltri eluvio-colluviali con spessore inferiore a 5 m
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5Periodo (s)
PS
A (
g)
NUMERICA STRUMENTALE INPUT
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5Periodo (s)
PS
A (
g)
NUMERICA STRUMENTALE INPUT
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UTILIZZO DEI RISULTATI UTILIZZO DEI RISULTATI
Considerando la robustezza dei risultati ottenuti si può prevedere:
• per i valori di Fa un utilizzo in fase di pianificazione per definire una graduatoria di pericolosità delle aree, previa estrapolazione geologica e geofisica e relativa redazione di opportune carte
• per gli spettri di risposta elastici un utilizzo diretto in fase di progettazione oppure un utilizzo indiretto per l’ottimizzazione della scelta dello spettro di norma che meglio rappresenta la situazione analizzata
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UTILIZZO DEI RISULTATI UTILIZZO DEI RISULTATI
Applicazione - PerugiaApplicazione - Perugia
UTILIZZO DEI RISULTATI UTILIZZO DEI RISULTATI
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P1 P2P3 P4P5-P6 P8P9 P11P12 P13P14 P15P16 NTC_Categoria B_Perugia
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0Periodo (s)
PS
A (
g)
P7 P10 NTC_Categoria C_Perugia
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