GNGTS 2022 - Atti del 40° Convegno Nazionale

342 GNGTS 2022 Sessione 2.2 DALL’HVSR ALLA FUNZIONE DI RISPOSTA DI SITO: POTENZIALITÀ E PROBLEMATICHE DEDOTTE DALLA MODELLAZIONE 1D A. Tanzini, E. Paolucci, D. Albarello Dipartimento di Scienze Fisiche, della Terra e dell’Ambiente, Università degli Studi di Siena, Italia Introduzione. La valutazione della pericolosità sismica di sito è un elemento fondamentale per la pianificazione di azioni volte a ridurre efficacemente il rischio associato ad eventuali futuri terremoti. La pericolosità sismica è largamente influenzata da configurazioni sismo- stratigrafiche e morfologiche su piccola scala, responsabili di fenomeni di amplificazione del moto sismico dovuti alla presenza di forti contrasti di impedenza nel sottosuolo (fenomeni di risonanza sismica). La modellazione fisica è lo strumento principale per valutare questi effetti in mancanza di dati sui terremoti. In particolare, l’analisi della risposta sismica unidimensionale (1D) è lo strumento più comune per questa finalità e i codici numerici sono largamente utilizzati nell’attività professionale (es. STRATA (Kottke e Rathje, 2008)). Questi modelli richiedono essenzialmente la definizione della velocità dell’onda di taglio (Vs) e delle curve di decadimento riferite alla parte superficiale del sottosuolo (< 100 m di profondità). Nel caso di studi di microzonazione sismica (WSGM, 2008), per rilevare la presenza di eventuali fenomeni di risonanza sono necessarie procedure a basso costo, soprattutto in mancanza di informazioni dettagliate sulla configurazione sismo-stratigrafica nel territorio indagato. A questo scopo, i rapporti spettrali fra le componenti orizzontali e verticali (HVSR) delle vibrazioni ambientali (Bard, 1998) sono ampiamente utilizzati per dedurre direttamente i fenomeni di risonanza relativi alle onde S durante i terremoti. Recentemente, Zhu et al. (2020) hanno esaminato risultati empirici e fornito nuovi esiti a sostegno di questa possibile applicazione, utilizzando come riferimento le curve di risposta di sito ottenute da array in pozzo. In particolare, si sono concentrati sulla possibilità di utilizzare i massimi della curva HVSR per rilevare la frequenza F d caratterizzata dal massimo effetto di amplificazione (di seguito A d ) e la più bassa frequenza F 0 caratterizzata da una certa amplificazione A0. Tuttavia, gli approcci empirici possono influenzare l’identificazione di questi parametri a causa delle procedure di analisi utilizzate per ottenere le curve (suddivisione del segnale in finestre, lisciamento, ecc..). Inoltre, questo bias può essere più significativo se entrambe le curve presentano picchi multipli. Lo scopo del presente lavoro è esplorare questa tematica seguendo un approccio 1D puramente teorico, ovvero confrontando i risultati dei modelli fisici rappresentativi della curva HVSR e della curva di risposta di sito. Profili sismo-stratigrafici. I profili sismo-stratigrafici utilizzati per le simulazioni numeriche sono stati ottenuti considerando otto configurazioni litostratigrafiche rappresentative di diversi ambienti deposizionali e litologie. Ogni configurazione è caratterizzata da una successione di unità geologico-tecniche ciascuna parametrizzata in termini di spessore e Vs minimi e massimi: queste informazioni sono state ottenute considerando i dati geognostici e sismici ricavati da studi di microzonazione sismica eseguiti in diversi comuni dell’Appennino Meridionale. In particolare, randomizzando i parametri che definiscono queste configurazioni tramite il modello di Toro (1995), sono stati generati 1600 profili sismo-stratigrafici (200 per ogni configurazione). Simulazioni numeriche. Le curve di risposta di sito relative ai 1600 profili sono state ottenute in termini di funzioni di trasferimento dell’accelerazione orizzontale (ATF) dalle simulazioni di risposta sismica 1D eseguite con il software STRATA utilizzando una procedura lineare equivalente. Le curve di decadimento e i valori di peso specifico sono stati dedotte da database italiani e da letteratura internazionale (es. Ciancimino et al. , 2019). Il moto di input da applicare alla base dei profili considerati è stato determinato considerando la carta italiana di pericolosità sismica (http://esse1-gis.mi.ingv.it/mps04_eng.jsp) con una probabilità del 10% di essere superata in 50 anni. In particolare, sono stati scelti sette accelerogrammi naturali che