Il Prof. Fabio Romanelli (Università degli Studi di Trieste) ha presentato alla 2nd International Workshop on Energy-Based Seismic Engineering (IWEBSE), tenutasi a Porto dal 3 al 6 luglio. Lo studio, dal titolo “Approccio basato sulla fisica per definire l’input sismico basato sull’energia: applicazione a siti selezionati nel Centro Italia”, è il frutto di un complesso lavoro interdisciplinare svolto con colleghi dell’Università degli Studi di Trieste (F. Vaccari), ma anche dell’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale – OGS (G.F. Panza) e dell’Università di Chieti-Pescara (C. Cantagallo e G.Camata).
“Per fini ingegneristici rilevanti, una valida alternativa affidabile alle stime standard della pericolosità sismica è rappresentata dall’uso di terremoti di scenario, caratterizzati non solo in termini di magnitudo, distanza e stile di faglia, ma anche tenendo conto della complessità del processo cinematico di rottura della sorgente. L’NDSHA (Neo-Deterministic Seismic Hazard Assessment) basato su molteplici scenari tiene effettivamente conto della natura tensoriale dei movimenti del suolo del terremoto, formalmente descritti come il prodotto tensoriale delle funzioni della sorgente del terremoto e delle funzioni di Green del mezzo anelastico trasmittente, fornendo naturalmente serie temporali realistiche, facilmente applicabili all’analisi ingegneristica”, si legge nello studio. “Inoltre, non si basa su modelli empirici scalari di attenuazione del moto del suolo (GMPE), poiché questi sono spesso debolmente vincolati dalle osservazioni disponibili e fondamentalmente incapaci di spiegare la natura tensoriale dei movimenti del suolo causati dal terremoto. Questa metodologia è stata applicata con successo a molte aree urbane in tutto il mondo, ai fini della microzonazione sismica, a edifici strategici e siti del patrimonio culturale”, scrivono gli autori dello studio.
Nel lavoro, vengono discussi alcuni esempi per siti selezionati del Centro Italia, interessati dalla sequenza sismica iniziata nel 2016, analizzando il contenuto energetico delle storie temporali sintetiche di moto forte del suolo, comprese quelle che hanno predetto le caratteristiche spettrali dello scuotimento dovuto all’evento del 24 agosto 2016. Infatti, le modellazioni presentate non si riferiscono direttamente agli eventi sismici della sequenza, ma utilizzano i calcoli svolti in precedenza (nel 2012) per la stima della pericolosità sismica a scala nazionale.
La valutazione ingegneristica del comportamento (strutturale) delle strutture soggette ad azione sismica svolta tramite l’analisi dinamica non lineare richiede un’adeguata selezione dell’input sismico. A tal fine, le normative (italiana ed europea) suggeriscono diverse procedure per selezionare i segnali di moto del suolo, la maggior parte delle quali presuppone la compatibilità spettrale con lo spettro di progetto elastico come criterio principale. Nel lavoro, viene confrontato il contenuto energetico ottenuto da registrazioni reali scalate linearmente, registrazioni adattate spettralmente, accelerogrammi artificiali e “accelerogrammi NDSHA” basati sulla fisica (meccanica del continuo), selezionati per un ponte ipoteticamente situato ad Amatrice. “Il confronto mostra che la generazione di accelerogrammi artificiali e in parte anche il processo di adattamento spettrale sono caratterizzati da un aumento dei parametri energetici del moto del suolo rispetto ai segnali sintetici basati sulla fisica e alle registrazioni scalate linearmente”, si legge nello studio.
“I risultati ottenuti con i gruppi di registrazioni considerati indicano quindi che l’applicazione dei segnali sintetici e reali linearmente scalati è preferibile all’applicazione degli accelerogrammi ad adattamento spettrale o artificiali in quanto il loro irrealistico alto contenuto energetico potrebbe modificare impropriamente la risposta strutturale. I futuri sviluppi di questo lavoro dovrebbero fornire l’applicazione delle serie di registrazioni considerate a casi di studio reali”, concludono gli autori dello studio.
