GNGTS 2015 - Atti del 34° Convegno Nazionale

In Fig. 1a è possibile osservare una delle 5 sezioni geologico-tecniche (sezione C-C’) sottoposte ad analisi di risposta sismica locale, in cui le formazioni oggetto di analisi sono state discretizzate mediante elementi finiti triangolari, le cui dimensioni massime sono state selezionate secondo la regola (Kuhlemeyer e Lysmer, 1973): Dmax = λ / k = ( T Vs )/ k (1) dove Vs è la velocità di propagazione delle onde di taglio (ricavata dalle indagini geofisiche dirette ed illustrate per la sezione C-C’ in Fig. 1b, dove è possibile osservare un prospetto sintetico dei parametri meccanici associati ad ogni litotipo), T è il periodo corrispondente alla più corta onda sismica propagabile e posto pari a 0.05 s (frequenza massima propagata pari a 20 Hz). Tale periodo è quindi il minor periodo per cui si può ritenere attendibile il dato di output. Il coefficiente k è stato posto pari a 8 (Lanzo e Silvestri, 1999). Le curve di decadimento del modulo di taglio normalizzato ( G/G 0 ) e di incremento del rapporto di smorzamento D ( γ ) (Fig. 1c) utilizzate per simulare il comportamento non lineare dei terreni mediante il legame costitutivo lineare equivalente, sono state desunte principalmente dalla banca dati realizzata in ambito VEL su terreni analoghi, sotto il profilo fisico-meccanico, a quelli indagati e campionati in Toscana settentrionale. Fa eccezione la curva relativa alle alluvioni recenti ed antiche, prevalentemente ghiaiose, per le quali è stata scelta una curva di bibliografia (Rollins et al. , 1998). Per quanto riguarda le analisi in campo bidimensionale, sono state analizzate 5 sezioni e lungo di esse sono stati scelti 318 punti di output, attraverso i quali è possibile esaminare in maniera pressoché continua la variazione areale dell’amplificazione sismica locale. Inoltre, su 49 di questi punti sono state considerate le verticali sottostanti con le loro successioni litostratigrafiche e sono state eseguite, a scopo di confronto, analisi di risposta sismica in assetto monodimensionale mediante il software monodimensionale 1D STRATA (Kottke e Rathje, 1998). Inoltre, nelle analisi 1D, sono state fatte variare le curve G/G 0 e D ( γ ) associate alle coperture (principalmente alluvioni e depositi di riporto) imponendo, rispetto ai valori medi utilizzati per analisi 2D, limiti inferiore e superiore di variazione (Derendeli, 2001). Tale indagine ha avuto lo scopo di valutare l’effetto sui risultati dell’incertezza associata alla caratterizzazione non lineare. Poiché i risultati delle analisi eseguite con curve variabili hanno prodotto storie temporali e spettri di risposta simili in valore medio rispetto a quelli ottenuti con le analisi con curve fisse, si è proceduto mantenendo fisso il valore delle curve G/G 0 e D nelle analisi numeriche 1D. In Fig. 2 sono illustrati, per la sezione C-C’, gli output delle analisi di risposta sismica in termini di spettri di risposta elastici (valori medi su tutti gli input utilizzati) per ognuna delle dieci verticali in cui è stata effettuata la taratura mediante approccio monodimensionale. In figura è possibile osservare in rosso gli spettri derivanti da analisi bidimensionale ed in blu quelli relativi alle omologhe modellazioni in campo 1D. Per la sezione C-C’ gli spettri di risposta 2D tendono ad essere globalmente sempre più conservativi degli spettri 1D ed, in generale, per tutte le sezioni sottoposte ad analisi, solo sporadicamente il confronto dimostra il contrario e mai in corrispondenza del terrazzo alluvionale su cui poggia la maggior parte del centro abitato di Fivizzano. Come è possibile notare in Fig. 2, per ognuno dei punti di output, l’amplificazione locale si verifica per periodi inferiori a 0.8 s ed assume particolare rilievo per T <0.5 s. Tale condizione, estendibile a tutta l’area del centro abitato di Fivizzano, è ben correlabile con le caratteristiche sismostratigrafiche dei terreni investigati e con i risultati delle misure passive a stazione singola (H/V) realizzate per la definizione del modello geologico-tecnico dell’area (D’Intinosante et al. , 2014). I risultati delle analisi di risposta sismica 1D e 2D eseguite mediante input sismici naturali sono stati confrontati anche con i risultati delle simulazioni numeriche condotte applicando un segnale artificiale di input, generato mediante il codice Belfagor (Mucciarelli et al. , 104 GNGTS 2015 S essione 2.2