GNGTS 2018 - 37° Convegno Nazionale

GNGTS 2018 S essione 2.2 463 Allo scopo di valutare la dipendenza spaziale di tali effetti e di sfruttarla nella correzione delle stime di predizione mediana dei modelli di attenuazione, in questo lavoro proponiamo un nuovo approccio alla generazione di campi di scuotimento in termini di accelerazione spettrale, basato sulla correlazione spaziale della somma dei termini ripetibili della variabilità e della componente di incertezza aleatoria residua. Nello specifico, i termini di sito δS 2 S s , di percorso δP 2 P sr e di regione δL 2 L r (in cui i pedici s ed r si riferiscono rispettivamente al sito ed alla regione-sorgente), sono determinati dalla decomposizione dei residui totali, rilassando l’ipotesi di ergodicità (Lin et al. , 2011; Rodriguez-Marek, 2013; Baltay et al. , 2017). La somma dei suddetti termini (da qui in avanti chiamata con il termine “correttivo”) è analizzata e modellata spazialmente al fine di mappare gli effetti sistematici nell’area di interesse. L’identificazione di tali contributi si associa ad una riduzione della variabilità totale del modello di attenuazione che, nell’approccio non ergodico, viene definita dalla deviazione standard del residuo corretto dei termini ripetibili (da qui in avanti chiamata “sigma”). Anche la sigma è modellata spazialmente come variabile deterministica, al fine di ottenerne una previsione spazio-dipendente da utilizzare nel calcolo dell’incertezza associata ai campi di scuotimento simulati. L’analisi è possibile in virtù della disponibilità di un gran numero di dati in una delle aree italiane più densamente campionate in termini di registrazioni con condizioni di sito pressoché omogenee (Pianura Padana). L’indagine delle proprietà di distribuzione spaziale del termine correttivo e la successiva modellizzazione della correlazione spaziale è condotta mediante alcuni strumenti tradizionali dell’analisi geostatistica (variogrammi), funzionali all’applicazione delle tecniche di interpolazione e simulazione spaziale più diffuse (Kriging e simulazione Gaussiana condizionata). Il caso-studio. L’approccio proposto è applicato su un’area test in Pianura Padana, comprendente gli epicentri delle sequenze sismiche del 2012 in Emilia (M w 6.1, 20/05/2012 Emilia 1° evento principale e M w 6.0, 29/05/2012 Emilia 2° evento principale). Entrambi gli eventi selezionati rientrano nella zona sismogenetica ZS9-912 della mappa di pericolosità sismica nazionale MPS04 (Meletti et al. , 2008). In dettaglio, l’area di studio è definita nell’intervallo di latitudine 44,6°-45,1°N (equivalente a 55,6 km) e di longitudine 10,6 °-11,8 ° E (equivalente a 95 km). Il dataset assunto in questo studio è rappresentato da un sottoinsieme dei termini sistematici calcolati da Lanzano et al. (2017) per il Nord Italia rispetto ad un’equazione predittiva per la componente orizzontale (media geometrica) del picco di accelerazione PGA e delle accelerazioni spettrali (5% di smorzamento) nell’intervallo di periodi T [0.01-4s], specifica per la regione (NI15; Lanzano et al. , 2016). Questo sottoinsieme di dati si riferisce ad una selezione di oltre 2200 registrazioni (fornite dalle banche dati ESM “Engineering Strong-Motion” ed ITACA “ITalian ACcelerometric Archive”; Luzi et al. , 2016; Pacor et al. , 2011) e 71 stazioni accelerometriche situate all’interno del bacino del Po. Lanzano et al. (2016) ha raggruppato queste stazioni in un’unica classe di sito C1, introdotta per tener conto sia delle caratteristiche del suolo (categoria di suolo “C”, secondo la classificazione Eurocodice 8 - EC8; CEN, 2003, definita da valori della velocità delle onde di taglio nei primi 30 metri compresi tra 180 e 360 m/s), e dei possibili effetti di bacino. Le stazioni hanno registrato i due eventi principali del 2012 dell’Emilia e sono caratterizzate da distanze di separazione variabili fino a 100 km, al fine di vincolare il modello di correlazione soprattutto ai periodi più lunghi. Analisi della variabilità spaziale e metodo di interpolazione. L’analisi geostatistica è condotta a partire dai risultati dell’analisi dei residui per la stima del correttivo e della sigma in funzione del periodo. Lo sviluppo del metodo ha previsto le seguenti fasi: 1. Analisi esplorativa delle caratteristiche di distribuzione spaziale dei termini correttivi e della sigma sull’area investigata: in questa fase sono state indagate e verificate le ipotesi di stazionarietà ed isotropia della distribuzione dei dati; 2. Identificazione della struttura di correlazione spaziale dei termini correttivi e di sigma