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Simulazione numerica degli effetti di
sito nell’array dell’Alta Valle dell’Aterno
durante le repliche del terremoto
aquilano del 2009
Il 6 aprile 2009 un terremoto di magnitudo Mw=6.3 ha colpito
l’Abruzzo nelle immediate vicinanze della città de L’Aquila. Dal
punto di vista ingegneristico, la disponibilità di registrazioni
accelerometriche della scossa principale e di diverse repliche rende
la sequenza sismica aquilana il più importante evento registrato in
Italia in area epicentrale.
Nel presente studio sono stati considerati i dati accelerometrici
registrati da un array facente parte della Rete Accelerometrica
Nazionale (RAN) installato a NW della città de L’Aquila,
trasversalmente alla valle dell’Aterno. Questi dati hanno consentito
una valutazione della rilevanza delle condizioni locali (effetti di
valle) sulle caratteristiche del moto sismico in zona epicentrale.
Tale valutazione è stata effettuata attraverso il confronto tra il
moto sismico registrato alle stazioni dell’array e quello calcolato
attraverso analisi numeriche di risposta locale 1D e 2D. Il modello
geotecnico della sezione trasversale della valle è stato desunto da
studi di letteratura e integrato con prove dinamiche specificamente
eseguite su terreni a grana grossa ricostituiti estesamente presenti nel
sottosuolo.
In primo luogo è stata effettuata una calibrazione del modello
assunto attraverso un confronto tra gli spettri di risposta registrati e
quelli calcolati utilizzando le registrazioni di eventi sismici di bassa
magnitudo (ML=3-3.5) e quindi nell’ipotesi di comportamento
lineare dei terreni. I risultati del confronto hanno mostrato che si
ottiene un soddisfacente accordo tra valori calcolati e registrati dalle
stazioni dell’array, specialmente con riferimento al modello 2D.
Successivamente il confronto è stato esteso agli eventi di
media magnitudo (Mw=4-5.6), portando quindi in conto anche
il comportamento non lineare del terreno. In questa seconda
serie di simulazioni il confronto risulta meno soddisfacente
rispetto al caso lineare. In particolare, anche se le forme spettrali
sono adeguatamente riprodotte, i valori massimi sia PGA sia
dell’ampiezza spettrale sono generalmente maggiori di quelli
registrati. Nello studio sono
Numerical simulation of site effects in the upper Aterno Valley array during the aftershock sequence of the 2009 L’Aquila earthquake
On April 6th, 2009 a Mw=6.3 earthquake jolted the Abruzzo region of Central Italy, very close to the urban center of L’Aquila.
Availability of high-quality recordings of the mainshock along with several aftershocks makes the seismic sequence the best recorded
near-source events in Italy.
In the present study, attention is devoted to the strong motion recordings of the upper Aterno River Valley array, which is part of
the Italian Accelerometric Network (Rete Accelerometrica Nazionale, RAN), deployed NW of L’Aquila. These data provide a better
understanding of the role played by site effects in the seismic response of the valley in epicentral area. This was accomplished by
comparing recordings with the results of 1D and 2D site response analyses. The subsoil model of the Aterno Valley passing through
the accelerometric stations was assumed from a previous study and was integrated with the results of dynamic tests carried out on
reconstituted samples of coarse materials frequently encountered in the subsoil.
First, the ground surface motion computed by assuming linear soil behavior was compared to the small-magnitude (ML=3-3.5)
aftershocks recordings. It was found that 2D modeling provides a satisfactory understanding of the amplification phenomena in the
array. Moreover, 2D analyses performed slightly better than 1D predictions. Based on this calibration study, further site response
analyses were carried out and the computed ground motion was compared with the aftershock recordings of moderate magnitude
(MW=4-5.6). In contrast, the results from these events do not show the analogous performance as obtained in the linear range. More
specifically, shape of acceleration response spectra is generally satisfactorily simulated whereas discrepancies are observed in terms of
PGA as well as maximum spectral amplitude. It is speculated on the possible explanations of these discrepancies.
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