GNGTS 2016 - Atti del 35° Convegno Nazionale

GNGTS 2016 S essione 2.2 395 Limiti di applicabilità degli abachi e della analisi 1D: alcuni risultati di modellazione numerica G. Peruzzi, D. Albarello Dipartimento di Scienze Fisiche, della Terra e dell’Ambiente dell’Università degli Studî di Siena Introduzione. In seguito all’adozione da parte della Regione Toscana di abachi per la microzonazione sismica di livello 2 (Peruzzi et al. , 2013; Peruzzi et al. , 2016), si è sviluppata l’esigenza di verificare quali contesti geologici, geomorfologici e morfologici potessero essere efficacemente approssimati a situazioni monodimensionali e per i quali gli abachi fossero applicabili e quali invece richiedessero l’applicazione di modelli più complessi. In particolare si è qui posta attenzione agli effetti attesi ai margini di bacini sedimentari di piccole dimensioni all’interno di formazioni più rigide. A questo scopo è stato costruito un modello di bacino di forma semplice per il quale è stata calcolata la risposta sismica locale con codici di calcolo monodimensionali lineari equivalenti STRATA (Rathje e Kottke, 2013) ed LSR2D (Stacec S.r.l., http://stacec.it/Prodotto/92/lsr-2d) . Gli esiti di questi modelli sono stati messi a confronto con quelli ottenuti mediante due codici di calcolo bidimensionali: uno agli elementi al contorno (BESOIL, Sanò, 1996; Pagliaroli et al. , 2014) ed uno agli Elementi Finiti (LSR2D della Stacec S.r.l., http://stacec.it/Prodotto/92/lsr- 2d). In entrambi i casi la risposta sismica locale è stata calcolato secondo un modello lineare visco-elastico a smorzamento costante. I modelli scelti. Per le simulazioni effettuate è stato ipotizzato un bacino di larghezza fissata (L=750 m) circondato da una superficie topografica completamente pianeggiante. Sono stati considerati tre bacini con profondità massima rispettivamente di 25, 50 e 100 m. La velocità delle onde S ( V S ) del substrato geologico (bedrock) è stata fissata a 800 m/s. L’inclinazione dei bordi del bacino, le proprietà del materiale di riempimento sono tutte state variate in modo da poter descrivere una casistica sufficientemente ampia. In particolare, sono state considerate sezioni con tre possibili tipologie di inclinazioni dei bordi: intermedia (sezione tipo 0), alta (sezione tipo 1), bassa (sezione tipo 2) oltre ad una con i bordi verticali. Di seguito (Tabb.1 e 2) si riportano i dettagli delle combinazioni delle proprietà dei materiali utilizzate e delle inclinazione dei diversi bacini. Per quanto riguarda la densità è sempre stata considerata pari a 1.8 kg/m 3 per le coperture e 2.2 kg/m 3 per il substrato. Tab. 1 – Combinazioni di velocità ( V S 1) e degli smorzamenti (D) delle coperture e del substrato (bedrock V S 2). n° materiali V S 1 (m/s) Bedrock V S 2 (m/s) D1 (%) D2 (%) combinazione 3 (c3) 2 400 800 2 0.01 combinazione 5 (c5) 2 200 800 2 0.01 combinazione N (cN) 2 300 800 2 0.01 Tab. 2 – Inclinazioni del bordo del bacino nei vari tipi di sezioni. Sezione Inclinazione del bordo tipo 0 14° tipo 1 27° tipo 2 9° tipo V 90° Confronto LSR2D e BESOIL. Innanzi tutto, i differenti codici di calcolo sono stati utilizzati per analizzare una stessa situazione 1D ottenendo risultati, in termini di spettri di risposta in accelerazione, del tutto compatibili.