377 research outputs found
Laboratory investigation on nonlinear dynamic properties of core materials of Italian dams
No full textThis paper presents the results of a series of laboratory investigations into the
dynamic properties of core materials of Italian earth-core rockfill dams. All tests have been
performed on specimens of undisturbed samples reconsolidated in a wide range of effective
confining stresses. Most of the data were obtained from cyclic simple shear tests and few data
from resonant column tests. It is shown that the shifting of the G/G0- c and D- c curves with
plastic index and effective confining stress is not as significant as it is well established for
natural fine-grained soils. Generic literature curves do not predict properly the dynamic
behaviour of the core materials, especially in the small-to-medium strain range. The
importance of conducting site-specific measurements in order to accurately model the
behaviour of core materials for dynamic analyses of embankment dams is therefore
highlighted
Key issues in Seismic Microzonation studies: Lessons from recent experiences in Italy
No full textThe Seismic Microzonation (SM) is nowadays a world-wide accepted tool for the mitigation of seismic risk. Despite the large number of SM studies in the literature and the publication of national and international guidelines, some open questions still exist in SM studies and are addressed in this paper. These key issues are discussed after a brief history of SM in Italy and the presentation of Italian and international guidelines on the matter. The SM is a complex process involving different disciplines ranging from Geology and Applied Seismology to Structural and Geotechnical Engineering. The outcome of a SM is presented on a zoning map in terms of ground shaking intensity and susceptibility to main ground instability (soil liquefaction, landslides, fault ruptures). In an advanced SM study for a given area, four main interdisciplinary steps can be recognized: 1) definition of the reference input motions, 2) construction of the subsoil model, 3) performing of numerical analyses, 4) identification of zones with different geotechnical hazard potential and drawing up of the SM map. The key issues and the controversial aspects of these steps are deeply discussed in the paper based on the experience of the Author gained in three recent Italian case studies: Middle Aterno valley, Central Archaeological Area of Rome and Fivizzano. Earthquake-induced permanent soil deformations are out of the scope of the paper being the attention focused on soil amplification phenomena. The paper closes with some remarks on the differences between local seismic hazard assessment for SM mapping and for the seismic design (according to the Italian building code NTC08), and with some proposals on the use of SM output in supporting design
Considerazioni sulla scelta della magnitudo nelle analisi di liquefazione con metodi semplificati
No full textCome è noto, il fenomeno della liquefazione è governato dalla generazione e
dall’accumulo di eccessi di pressione interstiziale, in occasione di un terremoto, in sabbie sature
sciolte. I dati sperimentali mettono in evidenza che l’incremento della pressione interstiziale
avviene in risposta alle sollecitazioni cicliche tangenziali a cui un elemento di volume di terreno
è sottoposto in condizioni non drenate durante lo scuotimento sismico. Per tale elemento di
volume, il valore finale della pressione interstiziale è funzione delle caratteristiche del moto
sismico, cioè ampiezza, contenuto in frequenza e numero di cicli, ovvero durata.
All’inizio degli anni ’70, quando sono state sviluppate le prime procedure semplificate per la
verifica a liquefazione di un sito (Seed e Idriss, 1971), la durata del moto sismico è stata correlata
alla magnitudo. Tale approccio all’epoca rappresentava la scelta più razionale in quanto i casi di
studio in cui era avvenuta liquefazione non erano generalmente corredati di informazioni sulla
durata del moto sismico; inoltre il moto sismico era comunemente caratterizzato da un singolo
scenario, ovvero da un’unica coppia magnitudo-distanza. Con questo approccio, quindi, la
magnitudo rappresentava in maniera univoca un proxy della durata del moto sismico.
Attualmente, a seguito della disposizioni normative in materia antisismica (Ministero delle
Infrastrutture e Trasporti, 2008) che hanno assimilato i più recenti studi per la redazione della
mappa di pericolosità del territorio nazionale secondo un approccio probabilistico (http://www.
mi.ingv.it/pericolosita-sismica), l’uso della magnitudo come proxy della durata è certamente
più problematico. Infatti, un’analisi probabilistica tiene conto di tutti i possibili contributi che
derivano dalle diverse sorgenti sismogenetiche che possono influenzare il moto del suolo ad
un dato sito. Il valore dell’accelerazione di picco amax (accelerazione massima in superficie),
relativo ad un certo tempo di ritorno TR, non è quindi associato a nessuna specifica magnitudo,
ma riflette i contributi di tutte le possibili magnitudo legate alle diverse sorgenti sismogenetiche
considerate nell’analisi di pericolosità. In altre parole, con un approccio probabilistico si perde
il link diretto esistente tra magnitudo e amax.
Tuttavia, per un’analisi a liquefazione convenzionale con i metodi semplificati, il progettista
deve selezionare una singolo valore di magnitudo. L’approccio prevalente nella pratica
ingegneristica è quello di scegliere la magnitudo che si ritiene rappresentativa dello scenario
sismico considerato. Allo stato attuale, comunque, non esistono criteri condivisi per la scelta di
tale valore e generalmente si opta per quello più cautelativo. Nel seguito, dopo aver brevemente richiamato i principali aspetti della verifica a liquefazione con metodi semplificati, si descrivono alcuni metodi utilizzati in letteratura, per quanto
estremamente limitata sull’argomento (p. es. Finn e Wightman, 2007, Lanzo et al., 2014), per la definizione della magnitudo nelle analisi suddette. Infine si illustra un esempio applicativo relativo ad un sito ideale potenzialmente liquefacibile ubicato in Italia Centrale
Teodosio Rossi, Georg Hartmann, Cristoforo Clavio, Antoine Perrenot de Granvelle e il miracolo dell’orologio a acqua
No full textIndagine sulla produzione umanistica dello scienziato tardorinascimentale Teodosio Rossi e sulla sua realizzazione di particolari strumenti a rifrazione per il computo del tempo ('horologia hydraulica') sulla scorta della lettura di tre passi biblici sulla retrogradazione dell'ombra del sole. Si presenta una ricognizione e un'analisi filologico/paleografica di tali meridiane nell'ambito di una vicenda che collega personalità coeve (tra le quali Georg Hartmann, Johannes Kepler, Cristoforo Clavio, Antoine Perrenot de Granvelle, Galileo Galilei)An investigation into the humanistic production of the late Renaissance scientist Teodosio Rossi and his creation of particular refractive instruments for the computation of time ('horologia hydraulica') based on the reading of three biblical passages on the retrogradation of the sun's shadow. A philological/paleographic survey and analysis of these sundials is presented in the context of a story that links contemporary personalities (among which Georg Hartmann, Johannes Kepler, Christopher Clavius, Antoine Perrenot de Granvelle, Galileo Galilei
Selezione dell'input per simulazioni numeriche ai fini della microzonazione sismica
No full textLa definizione e la selezione del moto di input costituisce uno degli elementi fondamentali per la valutazione dell’amplificazione del moto del suolo attraverso simulazioni numeriche. Nella modellazione degli effetti locali il moto di riferimento è in genere riferito a condizioni di suolo rigido affiorante e in assenza di effetti topografici, come nel caso dei risultati degli studi di pericolosità di base. Nei primi anni di applicazione di studi di pericolosità sismica si utilizzava in prevalenza il metodo indicato come “Deterministic Seismic Hazard Assessmnent” (DSHA) che prevede la selezione di un terremoto di riferimento, scelto in base alla conoscenze sismotettoniche dell’area e che produce il massimo scuotimento al sito in esame calcolato attraverso l’impiego di una relazione di attenuazione. Negli ultimi 20-30 anni l’approccio deterministico è stato progressivamente sostituito dal “Probabilistic Seismic Hazard Assessment” (PSHA) che presenta il vantaggio di incorporare e quantificare le incertezze relative a localizzazione, magnitudo e tasso di occorrenza dei terremoti e soprattutto di fornire una stima della probabilità di eccedenza del moto del terreno che consente di
incorporare direttamente il PSHA in stime di rischio sismico e di valutare i diversi livelli di accettabilità nel processo decisionale. Sulla scorta del dibattito brevemente sintetizzato e delle esperienze maturate recentemente negli ultimi terremoti italiani (L’Aquila 2009; Modena 2012) si propone quindi la seguente metodologia:
1. Selezione di spettri di risposta a pericolosità uniforme (UHS) su suolo rigido e con periodo di ritorno 475 anni ricavati dal PSHA e dalla normativa tecnica per il sito in esame.
2. Selezione di uno o più terremoti di riferimento (coppie magnitudo-distanza)
3. Calcolo degli spettri di risposta su suolo rigido relativi ai terremoti di riferimento in base a una relazione di attenuazione.
4. Confronto e scelta degli spettri ricavati dall’approccio probabilistico e deterministico (punti 1 e 3).
5. Simulazione di accelerogrammi spettro-compatibili con gli spettri UHS.
6. Simulazione di accelerogrammi non stazionari compatibili con gli spettri di riferimento di cui al punto 3 e sulla base delle coppie magnitudo-distanza individuate al punto 2 7. Selezione in banca dati di accelerogrammi registrati su suolo rigido e corrispondenti alle coppie magnitudo-distanza individuate al punto 2
8. Applicazione degli accelerogrammi selezionati all’interfaccia bedrock- terreni di copertura e valutazione dei risultati ottenuti con le simulazioni numerich
Influenza della modellazione di Rayleigh dello smorzamento viscoso nelle analisi di risposta sismica locale
No full textI metodi di analisi della risposta sismica locale operanti nel dominio del tempo
introducono nelle equazioni del moto uno smorzamento viscoso attraverso la matrice di
dissipazione, costruita mediante la formulazione di Rayleigh completa, cioè come
combinazione lineare della matrice delle masse e di quella delle rigidezze, o in forma
semplificata, proporzionale alla sola matrice di rigidezza. Questa scelta porta ad uno
smorzamento dipendente dalla frequenza. Per studiare l’influenza delle differenti formulazioni
di Rayleigh sulla risposta locale sono state condotte analisi parametriche lineari su un deposito
ideale e analisi non lineari della risposta sismica del colle di Orvieto con differenti codici di
calcolo. La risposta fornita dai codici di calcolo operanti nel dominio del tempo è stata
confrontata con quella di un codice operante nel dominio della frequenza, assunta come
riferimento. I risultati delle analisi numeriche mostrano che l’uso della formulazione di
Rayleigh semplificata può portare a sottostime significative della risposta sismica, in special
modo per depositi di elevato spessore e per moti di input ricchi di componenti di alta frequenza
Terremoto Italia Centrale del 24 agosto 2016: valutazione preliminare degli effetti di sito
No full textValidazione di una procedura numerica per l’analisi di interazione dinamica terreno-fondazione-struttura di telai in acciaio
No full textLa risposta sismica di una struttura è il risultato di complessi fenomeni di mutua interazione che avvengono tra tre sistemi interconnessi: terreno di fondazione, struttura di fondazione e sovrastruttura.
La presente nota illustra, con riferimento a due differenti tipologie strutturali in acciaio, la validazione di una procedura di simulazione numerica dell’interazione dinamica terreno-fondazione-struttura, attraverso l’implementazione del cosiddetto metodo diretto, il quale prevede un unico modello che include il terreno, la fondazione e la sovrastruttura.
La procedura numerica è validata mediante la riproduzione di risultati di prove su tavola vibrante, utilizzando il programma di calcolo alle differenze finite FLAC2D. La modellazione del sottosuolo è implementata con elementi a comportamento isteretico non lineare e criterio di rottura alla Mohr-Coulomb. Le fondazioni, superficiali e profonde, sono modellate come elementi a comportamento elastico e sono connesse al terreno mediante l’utilizzo di elementi di interfaccia. La sovrastruttura è costituita da due tipologie strutturali in acciaio, caratterizzate da diverso comportamento dissipativo non lineare e tipologia di fondazione: struttura intelaiata (MRF) e struttura a controventi concentrici (CBF)
Dynamic properties of earth-core Italian dams from field and laboratory tests
No full textThe seismic design of new earth-core dams as well as the seismic re-assessment of existing ones with advanced numerical simulations require the knowledge of dynamic properties of core materials in a wide range of shear strains. The key parameters to be determined are the shear wave velocity Vs (or the maximum shear modulus G0) and the normalized modulus reduction and damping ratio curves (G/G0-c and D-c). Indeed, limited data do exist in the scientific literature on the in-field measured Vs profiles and on the laboratory cyclic/dynamic tests on undisturbed core samples. In this paper the dynamic properties of core materials of six zoned Italian dams are described and the main peculiarities are discussed, also in the light of the dynamic behaviour of natural soils
- …
