Valutazione empirica dell'influenza della risposta sismica locale sul non sincronismo del moto in superficie

Le attività riassunte in questo contributo sono svolte nell’ambito del progetto di ricerca PRIN 2008: “Effetto del non sincronismo inclusa la risposta sismica locale sulla sicurezza dei ponti”, Linea 1 EQK. In tale ambito, gli Autori hanno analizzato gli effetti dell’asincronismo del moto sismico registrato da coppie di stazioni accelerometriche ubicate, a distanze dell’ordine delle centinaia di metri, su terreni con caratteristiche lito-stratigrafiche corrispondenti ad un sito di riferimento (sito R) e su sito con amplificazione stratigrafica (sito S) corrispondente nei diversi casi alle classi di sottosuolo B, C, D della Norme Tecniche per le Costruzioni (D.M. 14/1/2008). I risultati ottenuti da queste analisi preliminari mostrano che gli spostamenti differenziali valutati secondo le prescrizioni di normativa sono mediamente maggiori di quelli misurati sperimentalmente e che la formulazione analitica adottata dalla Norma è appropriata per descrivere la dipendenza di spostamenti relativi dall’accelerazione di riferimento

Simplified relationships for estimating seismic slope stability

Eurocode 8 addresses seismic slope stability analysis with reference to limit state design, specifying a 50% re-duction of the peak horizontal inertia force of a potentially sliding mass. Such a coefficient has been shown to depend on several factors, including soil deformability and the frequency content of the seismic action. In this paper the reduction coefficient is expressed with reference to the above factors and compared to EC8 provisions for all soil classes. A simplified design procedure is then suggested by referring to updated correla-tions based on the Newmark sliding block model, including the influence of amplitude, duration and mean pe-riod of the ground motion on the predicted displacement. The reduction coefficient is further generalised to account for the slope ductility, i.e. the capability of sustain prescribed threshold displacements. The whole procedure has been calibrated through analyses carried out using acceleration time histories, selected from a database of records of Italian seismic events, on typical subsoil layering pertaining to the EC8 classes, also adopted by the Italian seismic Code

Analisi numerica dell’efficacia dei muri sacrificali per la riduzione degli spostamenti indotti da scavi profondi

In questa nota si presentano i principali risultati di uno studio parametrico finalizzato al confronto dell’efficacia di diversi tipi di pareti sacrificali, cross-wall (CW) e buttress-wall (BW), nel ridurre il campo di spostamenti indotto da scavi profondi. Nelle analisi sono stati presi in considerazione diversi interassi e diverse geometrie di pareti sacrificali. Il profilo del terreno è costituito da un potente deposito di terreno argilloso sovrastato da uno strato di terreno a grana grossa, e può essere considerato tipico della zona centrale di Roma. Il comportamento del terreno è stato modellato con una legame costitutivo elastico-plastico incrudente. Sia il diaframma sia le pareti sacrificali sono state modellate con elementi solidi, così come gli elementi all’interfaccia terreno-parete e parete-parete. I risultati ottenuti dalle analisi numeriche consentono di mettere in relazione il valore di riduzione dello spostamento con i principali parametri geometrici dei muri sacrificali

Seismic displacement analysis of homogeneous slopes: a review of existing simplified methods with reference to Italian seismicity.

The simplified displacement-based procedures for seismic slope stability represent a good-working balance between simplicity and reliability, since both slope ductility (i.e. the capacity of sustain permanent displacements) and deformability (basically affecting the asynchronous slope motion) are accounted for. In this paper the procedure proposed by Bray & Rathje (1998) is reviewed with particular reference to Italian seismicity on a set of subsoil models, representative of the different soil classes specified by Italian and European codes. The relationship expressing the decrease of the equivalent acceleration with increasing earthquake/soil frequency ratio is then obtained by means of dynamic 1D site response analyses. Statistical correlations between calculated Newmark displacements, significant ground motion parameters and the ratio of seismic load resistance to peak demand are then derived and compared to similar relationships proposed in literature

Parametri di intensità sismica per la stima degli spostamenti permanenti di pendii omogenei

Gli attuali criteri di progettazione in condizioni sismiche si avvalgono di procedure legate alla valutazione della prestazione del sistema espressa in termini di perdite quantificabili (costi di riparazione), di funzionalità o di beni inestimabili (vite umane, beni storico-culturali). In tale ottica il parametro rappresentativo della risposta è correlato attraverso procedure più o meno sofisticate a uno o più parametri che descrivano le caratteristiche del moto sismico. La scelta di tali parametri deve essere effettuata attraverso criteri di efficienza e sufficienza (cfr. p.es. Tothong & Luco, 2007; Luco & Cornell, 2007) inoltre devono poter essere prevedibili attraverso opportune leggi di ricorrenza. In tale ambito, la presente nota propone una applicazione dei criteri citati per la stima della curva di pericolosità degli spostamenti cosismici dei pendii e per la valutazione critica dell’efficienza dei parametri di intensità del moto considerati significativi. In particolare vengono confrontate alcune relazioni indicate nella letteratura nazionale ed internazionale, e viene presentata una relazione che tiene conto dell’intensità di Housner, IH, quale parametro efficace per la stima degli spostamenti. Per la previsione del parametro IH viene proposta, inoltre, una legge di attenuazione in funzione di magnitudo e distanza

Analisi dinamiche in tensioni efficaci con il codice "SCOSSA"

L’incremento di pressioni interstiziali indotto da azioni sismiche in depositi sabbio-limosi determina la progressiva riduzione delle tensioni efficaci e di conseguenza della rigidezza e della resistenza dei terreni, fino a condurre alla completa liquefazione. Un metodo sviluppato per la stima di tale incremento si basa su un parametro semi-empirico, detto ‘parametro di danno’, che consente di applicare direttamente i risultati di prove cicliche di laboratorio per predire l’incremento di pressione interstiziale generato in sito dall’azione sismica. Tale procedura, implementata all’interno di un codice di calcolo non lineare, consente di effettuare analisi monodimensionali in tensioni efficaci senza adottare sofisticati modelli costitutivi del terreno. L’applicazione ad un argine danneggiato dal terremoto emiliano del 2012 ha consentito di evidenziare fenomeni di degradazione ciclica degli strati sabbiosi profondi che non sarebbe stato possibile osservare con le tradizionali analisi in tensioni totali

Valutazione degli spostamenti permanenti sismoindotti mediante un approccio accoppiato non lineare

Le procedure per valutare lo spostamento che può subire un pendio sotto l’azione sismica tipicamente si riferiscono a tre diverse classi di metodi: 1) relazioni semplificate; 2) metodi degli spostamenti (o analisi dinamica semplificata) e 3) analisi dinamica avanzata. Tali approcci differiscono sostanzialmente dal grado di conoscenza del modello geotecnico del pendio e dell’azione sismica richiesta. In particolare, la seconda classe di metodi presenta un buon compromesso tra la facilità di applicazione, legata a schemi di pendio semplificati, e l’affidabilità dei risultati che rende tali metodi competitivi rispetto alle analisi dinamiche avanzate. I metodi degli spostamenti prendono origine dal modello di blocco rigido di Newmark (1965) e dalla rimozione delle ipotesi che ne stanno alla base. In particolare l’ipotesi stessa di “blocco rigido” può essere rimossa attraverso due approcci: a) approccio “disaccoppiato”, in cui la deformabilità dei terreni che causa la risposta dinamica del sito e gli spostamenti del blocco sono calcolati separatamente o b) approccio “accoppiato” in cui la risposta del sito è valutata contemporaneamente nelle fasi di adesione e scorrimento del pendio. In questa nota, si sintetizzano gli sviluppi del codice ACST, implementato da Ausilio et al. (2008), effettuati nell’ambito del progetto ReLUIS MT 1.2 “Linee guida e codici per analisi di risposta sismica locale”. In particolare, si è introdotta la non linearità nell’analisi della risposta dei terreni attraverso la formulazione modificata dei criteri di Masing secondo la recente formulazione di Phillips & Hashash (2009). Si è, inoltre, implementata una procedura che permette di individuare automaticamente, durante il calcolo, la superficie di scorrimento di prima rottura. I risultati in termini di risposta sismica e spostamenti cumulati sono stati confrontati con quelli ottenuti con la prima versione del codice