Risposta sismica, vicino alla sorgente, di un sito alluvionale a struttura quasi monodimensionale
Risposta sismica, vicino alla sorgente, di un sito alluvionale a struttura quasi monodimensionale
In questo studio abbiamo analizzato il complicato comportamento sismico di un sito con copertura alluvionale approssimabile a una struttura monodimensionale 1-D (Buia) molto vicino alle sorgenti di quattro scosse di magnitudo Mw 5.2-6.0 nel settembre 1976 nella Pianura friulana (Italia). In un caso (15 Septembre 1976 09:21 GMT, Mw=6.0; vedi Figura 17), la copertura alluvionale di 47 m manifestò ampiezze spettrali più basse del suo sito di riferimento su roccia compatta, e ciò a causa dei diversi azimuth di provenienza delle vibrazioni dalla sorgente vicina. Le ampiezze massime registrate a Buia si ebbero durante un evento con Mw=5.6. Dati gli scopi anche applicativi dell’articolo, abbiamo testato pure: (i) l’influenza della soggettività nella preparazione dei modelli monodimensionali (dando vita ad un esperimeto ‘cieco’ che ha coinvolto sette esperti); (ii) la pratica corrente nel calcolo 1-D lineare, lineare-equivalente o non lineare; e (iii) le previsioni per i due siti delle norme sismiche in vigore. Rioccupato il sito e il pozzo con altra strumentazione, abbiamo anche usato velocità registrate da rumore e da eventi locali deboli. La risposta del sito di Buia agli eventi deboli è risultata più stabile rispetto a quella durante gli eventi forti. Un semplice modello 1-D a cinque strati in condizioni lineari –e con una buona conoscenza delle velocità di propagazione- è risultato capace di riprodurre le frequenze dei due massimi relativi degli strong motion del settembre 1976, con una sottostima media delle ampiezze di circa 1,5. L’approccio di calcolo non lineare è stato capace di simulare i due massimi registrati, ma con un leggero errore in frequenza. Siccome la disaggregazione dell’hazard sismico dimostra che i quattro eventi forti analizzati rappresentano gli intervalli di magnitudo e di distanza che condizionano l’hazard di Buia, si può concludere che gli spettri di risposta della recente normativa italiana (ed europea) sono sufficientemente cautelativi, nonostante le citate complicazioni delle risposte sperimentali dovute alla vicinanza delle sorgenti.
Sandron D., Sirovich L., and F. Pettenati
L’articolo è in stampa, 2011, nel Bulletin of the Seismological Society of America; di seguito presentiamo tre figure a titolo esplicativo.
Figure 1 Pianta della zona di studio. Sono visibili: le due stazioni strong motion (triangoli bianchi), gli epicentri delle quattro scosse forti del Settembre 1976 (stelle) con i loro meccanismi focali (dimensioni proporzionali alle magnitudo). Le curve a tratto continuo rappresentano –a titolo di esempio- le ampiezze orizzontali massime prodotte da onde di corpo, di taglio S, calcolate (formula KF; Sirovich, 1996b) per rottura bilaterale a partire dalla nucleazione dell’11 Settembre 1976 16:35.
Figure 13 La linea continua nera indica la funzione di trasferimento empirica media Buia/S. Rocco calcolata su cinque componenti di quattro scosse (vedere il testo). La linea continua grigio chiaro è la componente NS registrata l’11 Settembre 16:35. Vedi la scala dei grigi in legenda per le analisi non lineari. a) calcolato col codice NERA; b) con Deepsoil.
Figure 17 L’area è la stessa della Figura 1. Velocità massime al suolo calcolate in direzione perpendicolare alla faglia (PGV_FN) con la sorgente e la nucleazione -stella- indicate; scossa con Mw 6.0 del 15 Settembre 1976, 09:21. Qui, Buia è BUI e San Rocco SRC. Da Smerzini et al., 2010. Questa immagine spiega perché durante questa scossa San Rocco (roccia dura) diede ampiezze maggiori delle alluvioni di Buia; fu un effetto di sorgente nel campo molto vicino alla sorgente.
