GNGTS 2018 - 37° Convegno Nazionale

GNGTS 2018 S essione 2.2 411 L’EFFETTO DELLE REPLICHE SULLE AZIONI SISMICHE DI PROGETTO IN ITALIA I. Iervolino Dipartimento di Strutture per l’Ingegneria e l’Architettura, Università degli Studi di Napoli Federico II., Napoli, Italy Le norme di progettazione strutturale, se avanzate, prevedono che le accelerazioni sismiche di progetto derivino dalla analisi probabilistica di pericolosità sismica (APPS; McGuire, 2004). La APPS fornisce, per un sito di interesse, i valori di una misura di intensità dello scuotimento (MI) che corrispondono a una serie di tassi di eccedenza (la cosiddetta curva di pericolosità). La MI è, in genere, l’ordinata di uno spettro in pseudo-accelerazione e la struttura deve essere progettata per valori di MI corrispondenti a tassi che sono funzione della prestazione sismica desiderata. Anche se gli eventi sismici si verificano generalmente concentrati nello spazio e nel tempo (sequenze sismiche), la APPS descrive l’occorrenza dei terremoti mediante processo di Poisson omogeneo (PPO). Questo modello viene utilizzato per determinare le azioni sismiche di progetto in Italia, sebbene altri processi possano essere utilizzati per la APPS (si veda a esempio Beauval et al. , 2006, o Polidoro et al. , 2013). Dall’ipotesi di PPO per l’occorrenza dei terremoti, consegue che gli eventi che causano il superamento di un dato valore di MI a un sito di interesse occorrano ancora secondo un PPO (Cornell, 1968). Per essere compatibile con quest’ipotesi di modellazione, la APPS considera solo i terremoti principali, in genere i terremoti di magnitudo maggiore all’interno di ciascuna sequenza. Per identificare le sequenze ed estrarre i terremoti principali si utilizzano procedure generalmente note come de-raggruppamento del catalogo (e.g., Gardner e Knopoff, 1974). Per scopi di valutazione e gestione del rischio a breve termine durante sequenze sismiche, è stata sviluppata la APPS per le repliche o APPS-R (Yeo e Cornell, 2009). La APPS-R modella l’occorrenza di scosse di replica tramite il processo di Poisson non omogeneo (PPNO), il cui tasso è funzione sia del tempo trascorso dal terremoto principale sia della sua magnitudo, attraverso la legge Omori modificata (Utsu, 1961). Poiché le sequenze di terremoti, che includono terremoti che precedono e seguono quello principale, si verificano con lo stesso tasso di occorrenza dei terremoti principali, è possibile combinare APPS e APPS-R per includere le repliche nella APPS, sebbene utilizzando il catalogo in cui le repliche sono state rimosse. Infatti, è stata recentemente presentata la analisi di pericolosità basata su sequenze sismiche (APPS-S), Iervolino et al. (2014. 2018). Per ogni dato valore di MI, la APPS-S fornisce il tasso di occorrenza di sequenze sismiche in grado di causarne il superamento al sito di interesse, e i suoi principali vantaggi sono: (1) è probabilisticamente rigorosa nel quadro delle ipotesi di APPS e APPS-R; (2) consente di conservare l’ipotesi del PPO per l’occorrenza delle sequenze; (3) evita i problemi dei cataloghi relativi alla completezza rispetto alle scosse di replica (si veda anche Marzocchi e Taroni, 2014). Va anche sottolineato che la APPS-S, sebbene stimolata dal lavoro di Boyd (2012), è diversa principalmente perché: (i) non considera terremoti che precedono quello principale; (ii) fa ricorso alla APPS-R per descrivere l’occorrenza delle scosse di replica; e (iii) fornisce una analitica estensione analitica del classico integrale di pericolosità. Per quantificare l’effetto delle scosse di replica sulle accelerazioni di progetto, la SPSHA è stata applicata al caso italiano per sviluppare mappe di (pseudo) accelerazioni spettrali corrispondenti a quattro periodi di ritorno del superamento, cioè quelli che sono più comuni per la progettazione delle strutture secondo il codice sismico italiano. A questo scopo, è stato utilizzato lo stesso modello sorgente (Meletti et al. , 2008) dell’attuale mappa di pericolosità sismica ufficialmente adottata dalla normativa (Stucchi et al. , 2011). Le mappe di APPS-S ottenute sono state confrontate con quelle corrispondenti basate sullo stesso modello sorgente, ma ottenute con laAPPS classica. Ciò ha consentito di valutare quantitativamente gli effetti delle repliche sulla progettazione strutturale, una questione rilevante dalla prospettiva dell’ingegneria