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UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI FIRENZE DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE e AMBIENTALE Sezione Geotecnica Microzonazione sismica Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa Gargini

DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE e AMBIENTALE ...people.dicea.unifi.it/clau/15 MZS AA-2012_13.pdf · SASW, cono sismico, dilatometro sismico, ecc., P-S velocitysuspension logging,

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UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI FIRENZEDIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE e AMBIENTALE

Sezione Geotecnica

Microzonazione sismica

Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa Gargini

SCALA NAZIONALE

Stato (criteri) e Regioni

Suddivisione del territorio nazionale in zone adiversa pericolosità sismica di base

ZONAZIONE SISMICA

MICROZONAZIONE SISMICA

Scale di indagine, obiettivi

Strumenti di mitigazione del rischio sismico

Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa GarginiCorso di Ingegneria Geotecnica Sismica

Suddivisione di una data area in sottozonecaratterizzate da un comportamento sismicoomogeneo, ovvero a pari pericolosità sismicalocale

MICROZONAZIONE SISMICA

PROGETTAZIONE ANTISISMICA

Si considerano le azioni sismiche sul manufatto,inclusa l’interazione terreno-struttura

22

SCALA LOCALE

Enti locali (Comuni e Province)

SCALA

DI MANUFATTO

Professionisti

Documenti di riferimento ed elaborati

Strumenti di mitigazione del rischio sismico

Zonazione sismica (ZS)(scala nazionale)(Norme nazionali)

Mappe di pericolosità sismica

Carte di microzonazione sismica

Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa GarginiCorso di Ingegneria Geotecnica Sismica

Microzonazione sismica (MZS)(scala locale) (Linee guida)

Progettazione antisismica(scala di manufatto) (Norme nazionali e Linee guida)

Elaborati progettuali

33

Valutazione della pericolosità sismica a scala nazionale

La pericolosità sismica di base dipende da:- caratteristiche della sorgente (M)- cammino di propagazione (R)

Pericolosità sismica di base = moto sismico al sito nelle condizioni ideali di terreno duro e pianeggiante

Ne consegue che:� il danneggiamento al sito varia

Sito 1(danno grave)

Sito 3(nessun danno)

Sito 0(collasso)

Sito 2(danno lieve)

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� il danneggiamento al sito varia regolarmente con la distanza � il parametro di scuotimento è espresso da leggi di attenuazione del tipo:

y = f (M, R)M = MagnitudoR = Distanza (dalla sorgente o dall’epicentro)

R

M

L’operazione scientifica che consente di definire lo scuotimento nelle varie zone di un paese è la Zonazione sismica (ZS)

44

Valutazione della pericolosità sismica a scala locale

La pericolosità sismica locale dipende da:- caratteristiche della sorgente- cammino di propagazione- condizioni del sito

Pericolosità sismica locale = moto sismico al sito nelle sue condizioni effettive

Ne consegue che:

Sito 0(danno medio)

Sito 1Sito 2

(nessun danno) Sito 3

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� il danneggiamento al sito varia in maniera irregolare con la distanza

� lo scuotimento al sito viene definito mediante studi di risposta sismica locale (RSL)

L’operazione scientifica che consente di definire lo scuotimento a livello locale e le condizioni di stabilità sismiche del territorio è la

Microzonazione sismica (MZS)

Sito 1(collasso)

Sito 3(danno grave)

55

Valutazione della pericolosità sismica e della vulnerabilità sismica a scala di manufatto

La sicurezza di un’opera in condizioni sismiche dipende da:- caratteristiche della sorgente- cammino di propagazione- condizioni del sito

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- condizioni del sito- caratteristiche del terreno di fondazione- caratteristiche strutturali dell’opera

Ne consegue che:� per la progettazione strutturale occorre valutare, oltre alla “risposta del

sito”, anche l’interazione terreno-struttura, ovvero la risposta della struttura alle sollecitazioni sismiche in arrivo, influenzate dalla sua presenza.

66

Definizioni

� Pericolosità sismica (in senso stretto) (P): entità dei parametri rappresentativi del moto sismico atteso in un dato sito, in un prefissato periodo di tempo e con una data probabilità di superamento

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Questo equivale a dire con un dato periodo di ritorno

Cu = classe d’uso

VN = vita nominale

)1ln()1ln(RR V

N

V

RR P

VCu

P

VT

−⋅−=

−−=

� Vulnerabilità (V): risposta di un manufatto all’azione sismica legata alle sue caratteristiche strutturali

� Esposizione (E): perdita in termini di vite umane, valore economico, ecc.

� Rischio sismico (R): prodotto di pericolosità P, vulnerabilità V ed esposizione E

R = P x V x E

77

Definizione di Microzonazione Sismica (MZS)

Microzonazione Sismica : operazione di suddivisione di una data area in zone aventi diversa risposta ad un terremoto assunto come riferimento, distinguendo:

1) Zone “sismicamente stabili”

2) Zone “sismicamente instabili” per:

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effetti di sito

2) Zone “sismicamente instabili” per:

� instabilità dei pendii

� liquefazione di depositi superficiali

� cedimenti per densificazione dei terreni granulari

� subsidenza dei terreni argillosi soffici

� cedimenti differenziali dovuti a discontinuità o eterogeneità

� presenza di faglie attive

88

effetti locali

Obiettivi generali

� identificare le aree a differente rischio sismico per una corretta pianificazione urbanistica del territorio

� stimare le risposte dei terreni presenti nel territorio ai fini della progettazione antisimica di strutture e infrastrutture in modo adeguato alla reale pericolosità sismica del sito

Obiettivi di uno studio di Microzonazione Sismica

Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa GarginiCorso di Ingegneria Geotecnica Sismica

Obiettivi specifici

adeguato alla reale pericolosità sismica del sito

� per le aree potenzialmente instabili : perimetrazione delle zone critiche e quantificazione del rischio

� per le aree stabili : stima degli effetti di sito in termini di spettri di risposta o di altri parametri significativi

99

Analisi dei dati storici

Studi di geologia regionale

Studi sismologici

1. Definizione della pericolosità di base(moto di riferimento su terreno duro pianeggiante)

Rilevamenti geologici

Indaginigeofisiche

Indagini geotecniche

2. Ricostruzione del modello del sottosuolo

ZSFasi di uno studio di MZS

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Microzonazione (identificazione delle aree

a comportamento sismico omogeneo)

3. Analisi della pericolosità sismica locale

Terreni stabili:valutazione della risposta

sismica locale

Terreni instabili:analisi delle condizioni critiche

1010

1. Definizione del moto sismico di riferimento

Si articola nei seguenti passi:

1. Analisi della pericolosità sismica di base con metodi deterministici o probabilistici e definizione dei principali parametri della sismicità (magnitudo, distanza dalla faglia, ecc.) e dello spettro di risposta del terremoto di riferimento su terreno duro e pianeggiante

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2. Selezione da catalogo (online) di un certo numero di terremoti aventi caratteristiche e spettri simili a quello assegnato

3. Controllo di conformità dello spettro assegnato con quelli dei terremoti selezionati

N.B. Per tutti i comuni del territorio italiano lo spettro di risposta atteso su terreno duro e pianeggiante è indicato dalle NTC08 (sito INGV o CSLP)

1111

2. Ricostruzione del modello del sottosuolo

Per la ricostruzione del modello del sottosuolo sono richieste competenze nell’ambito di diverse discipline mirate a ottenere le seguenti informazioni:

Geologia

1. morfologia (superficiale e sepolta)2. unità litologiche e stratigrafiche, spessore delle coperture3. livelli di falda

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Geofisica

1. delimitazione delle zone a differente risposta mediante analisi strumentali

2. misura della velocità delle onde sismiche mediante metodi di superficie (rifrazione, SASW, ecc.)

Geotecnica

1. pre-identificazione dei terreni sismicamente stabili e instabili con metodi approssimati

2. caratterizzazione dei terreni in condizioni di sollecitazione statiche e dinamiche

3. studio di correlazioni empiriche tra parametri statici e dinamici (es. Vs= f(qc))

1212

Indagini geotecniche finalizzate ad uno studio di MZS

1. Indagini geotecniche in sito di tipo corrente (sondaggi, SPT, CPT, DMT, ecc.)

2. Indagini geofisiche in sito per la misura dei parametri dinamici (CH, DH, SASW, cono sismico, dilatometro sismico, ecc., P-S velocity suspensionlogging, ecc.)

3. Prove di laboratorio di tipo corrente (prove di classificazione, edometriche,

2. Ricostruzione del modello del sottosuolo

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3. Prove di laboratorio di tipo corrente (prove di classificazione, edometriche, ELL, triassiali convenzionali, taglio diretto, ecc.)

4. Prove dinamiche di laboratorio adeguate allo scenario sismico atteso(prove di colonna risonante, taglio torsionale ciclico, triassiali cicliche, taglio semplice ciclico, ecc.)

E’ da sottolineare che il peso delle indagini geotecniche è:� inversamente proporzionale all’estensione dell’area di indagine� direttamente proporzionale:

- al livello di approfondimento- alla complessità delle procedure di valutazione della pericolosità locale

1313

Terreni instabili: analisi delle condizioni critiche per- instabilità dei pendii- liquefazione- densificazione- subsidenza- presenza di cavità, ecc.

3. Analisi della pericolosità sismica locale

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Terreni stabili: valutazione degli effetti amplificativi

� le metodologie di valutazione della pericolosità sismica locale variano al variare della scala e del livello di approfondimento

� le carte di microzonazione corrispondenti ai diversi livelli hanno perciò differenti livelli di affidabilità e devono essere usate per raggiungere obiettivi specifici

È da osservare che:

1414

MICROZONAZIONE

Carta delle microzone omogenee in prospettiva sismica (Livello 1) dell’area costiera di Misano Adriatico (RN)

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1515

Classificazione dei metodi di MZSA livello internazionale (ISSMGE, 1993, 1999):Le procedure di MZS sono suddivise in tre livelli diapprofondimento (I, II, III), differenziati in relazione ai daticonoscitivi e ai metodi di analisi impiegati e riguardano i seguentiproblemi geotecnici:� Moto sismico atteso al sito (analisi di RSL)� Stabilità dei pendii� Liquefazione

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Livello I Livello II Livello IIISismicità storica e Microtremori Indagini geotecniche

1616

Moto sismico atteso (RSL)

Sismicità storica e informazioni esistenti

Microtremori Indagini geotecnicheStudi geotecnici

semplificatiAnalisi numerica della

RSLCarte geologicheInterviste con la

popolazione locale

Stabilità dei pendii

Sismicità storica e informazioni esistenti

Aerofotogrammetria e telerilevamento

Indagini geotecnicheAnalisi di stabilità

Carte geologiche e geomorfologiche

Studi sul campoDati su vegetazione e

precipitazioni

Liquefazione

Sismicità storica e informazioni esistenti

Aerofotogrammetria e telerilevamento

Indagini geotecnicheAnalisi del potenziale

di liquefazioneCarte geologiche e geomorfologiche

Studi sul campoInterviste con la

popolazione localeScala di rappr. 1:1000000 - 1:50000 1:100000 - 1:10000 1:25000 - 1:5000

Classificazione dei metodi di MZS

A livello nazionale esiste un testo guida per la MZS:

Gruppo di lavoro MS, 2008. Indirizzi e criteri per la microzonazione sismica.

Conferenza delle Regioni e delle Province autonome - Dipartimento della Protezione Civile, Roma, 3 vol. e Dvd.

È reperibile al sito:

http://www.protezionecivile.it/

all'interno della sezione Rischio sismico

Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa GarginiCorso di Ingegneria Geotecnica Sismica

all'interno della sezione Rischio sismico

Il testo è articolato in 3 parti:

� Indirizzi e criteri

� Linee guida

� Appendici

1717

Classificazione dei metodi di MZS

Le procedure di MS sono suddivise in 3 livelli di approfondimento in funzione dei diversi contesti ed obiettiviLa parte I - Indirizzi e criteri contiene:� le principali definizioni� una serie di indicazioni generali sulla raccolta e organizzazione dei dati, realizzazione della cartografia, modalità di presentazione dei dati, delle metodologie e dei risultati, per i tre livelli di approfondimento� la descrizione delle modalità di utilizzazione per le diverse finalità (pianificazione

Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa GarginiCorso di Ingegneria Geotecnica Sismica

� la descrizione delle modalità di utilizzazione per le diverse finalità (pianificazione territoriale, pianificazione per l’emergenza, progettazione di opere)

La parte II - Linee guida riguarda:� le modalità di predisposizione delle indagini� la stesura della carta delle indagini e delle “carte di microzonazione” previste per i 3 livelli di approfondimento� la composizione degli abachi per le amplificazioni� le procedure per le analisi di stabilità dei pendii e di liquefazione

La parte III - Appendici contiene elementi di supporto specifici (abachi di riferimento, istruzioni tecniche per le indagini geologiche, geofisiche, geotecniche, esempi di carte di Livello 1, ecc.)

1818

Livello 1 - Carta delle microzone omogenee in prospettiva sismica

Il livello 1:� ha per obiettivo l’individuazione delle microzone a comportamento sismico omogeneo

su una carta a scala 1:5.000 – 1:10.000

� costituisce uno studio propedeutico e obbligatorio per affrontare e orientare i successivi livelli di approfondimento

� prima della sua realizzazione è necessario disporre di un quadro conoscitivo generale relativo ad un territorio più vasto rispetto a quello interessato dallo studio di MZS

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NB: non è previsto l’utilizzo di un input sismico, né la quantificazione numerica dei diversi effetti 1919

Indagini Raccolta dati pregressi (rilievi geologici, geomorfologici, geologico-tecnici e sondaggi)

Elaborazioni Sintesi dei dati e delle cartografie disponibili

Prodotti

Carta delle indagini (scala 1:10.000 o superiore) con localizzazione, tipo, indicazione delle aree che necessitano di ulteriori indagini

Carta delle microzone omogenee in prospettiva sismica(scala 1:5.000 – 1:10.000) con identificazione delle zone stabili, zone stabili suscettibili di amplificazioni locali, zone suscettibili di instabilità (movimenti franosi, liquefazione, faglie, cedimenti)

Relazione illustrativa della carta delle microzone omogenee in prospettiva sismica

Livello 2 - Carta di microzonazione sismicaIl livello 2 si pone come obiettivi:� compensare alcune incertezze del livello 1 con approfondimenti conoscitivi

� fornire quantificazioni numeriche attraverso metodi semplificati (abachi e leggi empiriche) della modificazione locale del moto sismico in superficie (zone stabili suscettibili di amplificazioni locali) e dei fenomeni di deformazione permanente (zone suscettibili di instabilità)

Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa GarginiCorso di Ingegneria Geotecnica Sismica

Indagini

Indagini geofisiche in foro di tipo DH o CH, cono sismico, sismica a rifrazione, analisi con tecniche attive e passive della dispersione

NB: per la quantificazione degli effetti è necessaria la definizione dell’input sismico di riferimento2020

Indagini rifrazione, analisi con tecniche attive e passive della dispersione delle onde superficiali per la stima di VS, microtremori ed eventi sismici

Elaborazioni Correzioni e confronto con i risultati del livello 1, revisione del modello geologico, abachi per i fattori di amplificazione, abachi e formule empiriche per le instabilità di versante e per la liquefazione

Prodotti

Carta delle indagini (scala 1:10.000 o superiore)

Carta di microzonazione sismica (scala 1:5.000 – 1:10.000) con identificazione delle zone stabili suscettibili o meno di amplificazioni locali (caratterizzate da fattori di amplificazione) e delle zone suscettibili di instabilità (caratterizzate da parametri quantitativi e distinte per tipo di problema: instabilità di versante, liquefazione)

Relazione illustrativa della Carta di microzonazione sismica

Livello 3 - Carta di microzonazione sismica con approfondimenti

Il livello 3 si applica:� nelle zone stabili suscettibili di amplificazioni locali, nei casi di situazioni geologiche e

geotecniche complesse non risolvibili con l’uso degli abachi, o qualora sia conveniente un’analisi globale di dettaglio o per opere di particolare importanza

� nelle zone suscettibili di instabilità particolarmente gravose per complessità del fenomeno e/o diffusione areale, non risolvibili con l’uso di metodologie speditive

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2121

Indagini Campagne di acquisizione dati sismometrici, sondaggi, prove in foro e in superficie per la determinazione del profilo di VS, sismica a rifrazione, prove geotecniche in sito e di laboratorio, microtremori

Elaborazioni Analisi numeriche 1D e 2D per amplificazioni, analisi dinamiche complete per la stima delle deformazioni permanenti

Prodotti

Carta delle indagini (scala 1:10.000 o superiore)

Carta di microzonazione sismica con approfondimenti

Relazione illustrativa della Carta di microzonazione sismica con approfondimenti

Metodi di livello I (L1) per la valutazione della RSL1. Correlazioni tra incrementi intensità macrosismica ∆∆∆∆I osservati e natura dei litotipi:

Metodo di Medvedev (1962):Principio: Risposta locale ⇔⇔⇔⇔ Variabilità dell'impedenza sismica Z= ρρρρ VP entro i primi 10 m

Sottosuolo stratificato media pesata rispetto agli spesso ri hi (primi 10 m)(versione più razionale: Z definita in termini di VS)

Variazione locale di intensità macrosismica e+Zlogc = I H0.04-0MSK

2w∆

h

hV = Z

ii

iPiiiS

∑ ρ

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Variazione locale di intensità macrosismica

ZS , Z0 = impedenza locale e di un materiale di riferimento (granito )Hw = profondità della falda (m)

e+Z

logc = IS

MSK∆

2222

Esempio di applicazione (fallimentare) del metodo di Medvedev

MZS di Bucarest (1973) collaudata dal terremoto di Vrancea (1977)

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Limiti intrinseci di questo metodo e di quelli consimili:� amplificazioni valutate statisticamente in relazione a Z(VP) (il rapporto in termini di V

Snon è

necessariamente lo stesso)� si prescinde da qualsiasi analisi di pericolosità sismica (non si definiscono né sorgenti sismiche né

leggi di attenuazione)� risultati ricavati su scala regionale russa non estendibili tout-court� valutazione dei parametri ristretta ai primi 10 m� si trascurano fattori caratteristici:- del terremoto di riferimento (energia, contenuto in frequenze)- del sito (topografia, morfologia, non linearità)

2323

2. Correlazioni empiriche tra fattori di amplificazione registrati e natura dei litotipi:

Amplificazione spettrale media(calcolata sugli spettri normalizzati medi in un intervallo f ÷f )

Principio: la risposta sismica locale è valutata in funzione della litologia in termini di amplificazione espressa come:

Metodi di livello I (L1) per la valutazione della RSL

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FonteMetodo di

valutazione

Materiale(Formazione di

riferimento)

Fattore di amplificazione

Intervallo considerato

(Hz)

Dep. fangosi fondo baia 11.2

Alluvioni 3.9intervallo f 1÷f2)

ba

sa

)S(

)S(AHSA =

Fatto re di amplificazione

bmax

smax

)a(

)a(A =

2424

Borcherdt, Gibbs (1976)

Effetti esplosioni 0.5 - 2.5

Formazione di S. Clara 2.7

Sequenza Great Valley 2.3

Formazione Franciscana 1.6

Granito 1.0

Shima (1978)

Analisi numeriche

Torba 1.6

0.1 - 10.0

Terreno vegetale 1.4

Argilla 1.3

Limo 1.0

Sabbia 0.9

Midorikawa (1987)

Analisi numeriche

Olocene 3.0

0.4 - 5.0pleistocene 2.1

Pre-Terziario 1.0

Principio: la risposta sismica locale è valutata in forma semplificata attraverso:

� abachi o tabelle (su basi sperimentali o teoriche)

� misure strumentali di microtremori o sciami sismici

La RSL è espressa in termini di fattore di amplificazione, inteso come:

a) Rapporto tra un parametro rappresentativo del moto al sito (accelerazione, velocità, spostamento, intensità di Arias, intensità spettrale, ecc.) rispetto all’analogo parametro valutato in un sito di riferimento

Metodi di livello II (L2) per la valutazione della RSL

Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa GarginiCorso di Ingegneria Geotecnica Sismica

R

SRS a

aA Aaa =⇒⋅=

all’analogo parametro valutato in un sito di riferimento

b) Rapporto tra un parametro rappresentativo del moto al sito (accelerazione, velocità, spostamento, intensità di Arias, intensità spettrale, ecc.) rispetto all’analogo parametro valutato in corrispondenza della base rocciosa

b

SbS a

aA Aaa =⇒⋅=

2525

D2

1Amax πη +

Massimo fattore di amplificazione teorico per strato omogeneo viscoelastico:

η = rapporto delle impedenzesismiche terreno/ bedrock

D = rapporto di smorzamentointerno del terreno

bS

tS

)V(

)V(

I

1

ρρη ==

Metodi di livello II (L2) per la valutazione della RSL

Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa GarginiCorso di Ingegneria Geotecnica Sismica

Se si prescinde dalla variabilità (modesta) dell’impedenza del bedrock,

l’amplificazione è esprimibile in funzione della sola V S della formazione

affiorante:

interno del terreno

2626

Valutazione della RSL attraverso misure strumentali di microtremori e microterremoti

Metodo dei microtremori = “Capostipite” dei metodi sperimentali

(Kanai & Tanaka, 1961)

Microtremori = “rumori di fondo ambientali” derivanti da:

� sorgenti naturali (vento, moti ondosi, variazioni di pressione atmosferica,fenomeni geotermici)

Metodi di livello II (L2) per la valutazione della RSL

Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa GarginiCorso di Ingegneria Geotecnica Sismica

fenomeni geotermici)

� fenomeni antropici (traffico, macchinari industriali)

Esistono due modalità di valutazione della RSL utili zzando i microtremori:

Metodo Criterio definizione amplificazione locale

sito di riferimento f

X

XS

b

( )

( )

f

f

= spettro di sito

spettro su affioramento roccioso

NAKAMURA (1989) f

H

VS

S

( )

( )

f

f

= spettro componente hz

spettro componente vert

rocciosotoaffioramensuspettro

sitodispettro

verticalecomponentedellaspettro

eorizzontalcomponentedellaspettro

2727

Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa GarginiCorso di Ingegneria Geotecnica Sismica

2828

1. definizione moto sismico di riferimento (accelerogramma)

2. modello geometrico di sottosuolo (stratigrafia, morfologia superficiale e sepolta)

3. determinazione sperimentale e modellazione proprietà fisico-meccaniche

4. modello numerico per l’analisi della risposta sismica di profili e sezioni

Sono i metodi dell’Ingegneria Geotecnica Sismica che richiedono:

Metodi di livello III (L3) per la valutazione della RSL

Si perviene ad una rappresentazione del moto in superficie mediante accelerogrammi e spettri di risposta

Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa GarginiCorso di Ingegneria Geotecnica Sismica

SHAKE QUAD4M

accelerogrammi e spettri di risposta

2929

Parametri e carte di MZS

Il risultato finale di uno studio di MZS è la carta delle “microzone”(livello 2 e livello 3), che deve contenere tutti gli elementiingegneristici di interesse ai fini della pianificazione urbanistica edella progettazione, ovvero:

1. la perimetrazione delle aree critiche e delle zone a diversa risposta sismica

2. l’assegnazione di parametri che permettano di stabilire delle

Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa GarginiCorso di Ingegneria Geotecnica Sismica

2. l’assegnazione di parametri che permettano di stabilire delle gerarchie di pericolosità tra le diverse aree

Per le aree stabili i parametri ingegneristici più utilizzati sono:a) rapporto rispetto all’accelerazione massima attesa su affioramento

roccioso FPGA= As/Abb) coefficienti sintetici dell’accelerazione spettrale media, per esempio:� coefficienti FA e FV� coefficiente di sito FH

3030

Progetto di Microzonazione sismica della conca aquilanaValutazione degli effetti di sito nella macroarea 4:

il caso di Poggio Picenze

ESEMPIO

Gdl per la microzonazione sismica della macroarea 4

Prof. Ing. Claudia Madiai – Ing. Elisa GarginiCorso di Ingegneria Geotecnica Sismica

Gdl per la microzonazione sismica della macroarea 4

RER-SGSS: rilievi geologici ⇒ modello geologico e livello 1;

UniBas-DiSGG, CNR-IMAA, GFZ Postdam: monitoraggi strumentali;

INGV, MI-PV: monitoraggi strumentali;

CNR-IMAA: indagini geoelettriche;

GEO s.a.s.: sondaggi;

CNR-IAMC: prove Down-Hole;

AGI-ReLuis (UniNA “Federico II”-DIGA, UniRoma “La Sapienza”-DISG, UniFI-DiCEA,UniCal-DDS, UniMol-SAVA, UniSannio-DIng.): analisi numeriche RSL.

3131

Macroarea 4

Comuni:

Poggio Picenze,Barisciano,S. Pio delle Camere

3232

B’

3333

B

B’B

Schema dei rapporti stratigrafici

3434

Poggio Picenze

Carta delle indagini

3535

Tomografie di Resistività Elettrica (ERT)

3636

Poggio Picenze 3737

8

Dato l’elevato danneggiamento(IMCS>8), a parità di vulnerabilità, neicentri abitati di Poggio Picenze eCastelnuovo sono stati ipotizzatieffetti di sito; perciò le analisi di RSLsono iniziate dalle sezioni 3 e 5

3838

3939

0

50

0 200 400 600 800 1000 1200 1400Vs (m/s)

db3

Profili di velocità da (6) prove Down-Hole

Modello geotecnico di sottosuolo

Prove di laboratorio sui limi bianchi

0

50

100

150

200

250

300

350

400

1E-05 0.0001 0.001 0.01 0.1 1

deformazione tangenziale, γ (%)

mod

ulo

di ta

glio

, G (

Mpa

)

RC

CTS 2hz

CTS 1 hz

CTS 0.5 hz

100

150

200

250

z (m

)

b3a3-dtbrpcglp (affioranti)cglp (sepolti)L (stepwise)L (linear)bbbedrock

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0.0001 0.001 0.01 0.1 1

γ (%)

G/G

0

0

4

8

12

16

20

D (

%)

d / a3 b3 / dtcglp-w / brp-wcglp-c / brp-ccglp-s / bbL(Poggio Picenze)L(Castelnuovo)

Curve di decadimento e smorzamento

GNGTS 2009: GdL MS area 4 “i casi di Castelnuovo e Poggio Picenze” 4040

4141

4242

4343

4444

Sezione 1: Modello e discretizzazione utilizzate nelle analisi di risposta sismica locale 2D

4545

Sezione 1: Dipendenza dei fattori FH, FPGA, FV ed FA dal segnale di input

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600

Am

plif

icaz

ione

FH(NTC) FH(det1) FH(det2) FH(det3) FH(prob)

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600

Am

plif

icaz

ione

FPGA(NTC) FPGA(det1) FPGA(det2) FPGA(det3) FPGA(prob)

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

FV

[-]

FVNTC

det1

det2

det3

prob

Am

plifi

cazi

one

4646

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600

FA [

-]

FANTC

det1

det2

det3

prob

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600

Am

plifi

cazi

one

Am

plifi

cazi

one

CARTA DI MICROZONAZIONE SISMICA

4747