Acquista:
Analisi degli effetti di bordo nella valle
del fiume Aterno in località Petogna
(AQ)
A seguito del terremoto del 6 aprile 2009, il Dipartimento
Nazionale di Protezione Civile (DPC) ha promosso uno studio
multidisciplinare finalizzato alla microzonazione sismica dell’area
aquilana. Allo scopo sono state identificate 12 macroaree le cui
analisi sono state affidate ad altrettanti gruppi di ricerca. In
ciascuna macroarea sono state effettuate analisi della risposta
sismica locale su alcune sezioni rappresentative con l’obiettivo di
quantificare gli effetti di sito mediante opportuni parametri sintetici
e di identificare zone a comportamento sismico omogeneo ai fini della
redazione di mappe di microzonazione di terzo livello.
Nel presente lavoro sono illustrati e discussi i risultati delle
analisi numeriche della risposta sismica locale eseguite in
corrispondenza di una sezione rappresentativa della macroarea
4, situata nella parte centrale della valle del fiume Aterno. La
sezione esaminata attraversa la frazione di Petogna nel Comune
di Barisciano (AQ), è lunga circa 2.6 km e ha pendenza media
del 10% circa in direzione SSW-NNE. Le analisi numeriche
1D e 2D sono state condotte sulla base di un modello geologico,
geofisico e geotecnico specificamente realizzato sulla base dei dati
appositamente raccolti nell’ambito del progetto di microzonazione
del DPC, delle informazioni esistenti per la zona in esame e di
dati di letteratura relativi a zone con caratteristiche assimilabili
a quelle presenti nella conca aquilana. Nelle analisi sono stati
utilizzati 5 diversi input sismici artificiali, compatibili con
le indicazioni delle NTC 2008 e desunti a partire da studi di
pericolosità sismica dell’area sia di tipo probabilistico sia di
tipo deterministico, condotti da un apposito gruppo di ricerca
partecipante al progetto di microzonazione. Gli effetti di sito
sono stati valutati con riferimento a 100 diverse verticali
distribuite lungo la sezione, in termini di accelerazione massima
in superficie e di spettri di risposta elastici in pseudo velocità
e pseudo accelerazione, al 5% dello smorzamento critico, con
diversi fattori di amplificazione, puntuali e integrali. I risultati
ottenuti hanno evidenziato che: i) l’accelerazione massima e
gli spettri di risposta elastici in superficie sono marcatamente
influenzati dalla presenza di irregolarità morfologiche e
stratigrafiche; ii) gli effetti legati alla bidimensionalità sono
significativi per l’intero sviluppo dei due bacini sedimentari
presenti lungo la sezione, sia in termini di amplificazioni che
di contenuto in frequenza; iii) l’uso di parametri integrali
per la quantificazione degli effetti di amplificazione riduce la
variabilità legata all’input sismico e alla presenza di irregolarità
morfologiche e stratigrafiche.
Pertanto, se le analisi di risposta sismica locale sono
condotte per scopi di microzonazione sismica, l’impiego di
modelli 2D (o 3D), in grado di evidenziare gli effetti legati alla
morfologia sepolta, è preferibile rispetto all’impiego di modelli
monodimensionali; al fine di ridurre l’influenza dell’input
sismico, parametro affetto da una elevata incertezza, sui risultati,
può essere inoltre opportuno l’uso di parametri integrali per la
stima dell’amplificazione.
Analyses of the basin geometry effects across the Aterno Valley in Petogna (L’Aquila), Italy
After the Abruzzo earthquake on April 6th, 2009 (Apennine chain in Central Italy), the Italian Department of Civil Protection
promoted a detailed multidisciplinary seismic microzonation study of L’Aquila city and several villages located in the Aterno Valley
for post-earthquake rebuilding and urban planning.
The whole area was subdivided in 12 macro-zones, each studied by a different working team including researchers from universities
and other different institutions. Site response analyses were performed for each of the macro-zones with the aim of quantifying
the soil amplification effects by means of appropriate parameters and compiling a seismic microzonation map based on a Grade-3
level of zoning study (the most detailed level suggested by the Italian guidelines for microzoning – Gruppo di lavoro MS, 2008).
Geological, geophysical and geotechnical investigations were carried out in particular and their results were complemented by
additional data available in literature to define superficial and subsoil geometry, soil layering and dynamic properties of the materials.
Seismological studies were performed to identify reliable design seismic motions.
The paper presents and discusses the results of local seismic response numerical analyses performed on a representative cross
section of macro-zone 4, located in the Middle Aterno Valley. The examined section crosses the village of Petogna, in the municipal
area of Barisciano (AQ); it has a length of about 2.6 km and an average slope of about 10% running SSW-NNE. With the aim of
distinguishing morphological (‘edge effects’) from stratigraphic effects, the results obtained from 2D analyses were compared to the
results derived from 1D numerical modelling. Five different artificial acceleration time histories were adopted in the analyses, one
compatible with the site response spectrum suggested by the Italian seismic code [NTC 2008] and four obtained from both probabilistic
and deterministic seismic hazard studies.
Taking into account a large number of vertical soil profiles distributed along the examined cross-section, the edge effects were
evaluated analyzing different amplification factors defined with reference to the peak ground acceleration and to the elastic response
spectra both in pseudo-acceleration and pseudo-velocity to 5% of critical damping.
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