Effetti delle sequenze sismiche sulle strutture in muratura

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ANIDIS 2017
                                                                                PISTOIA

Effetti delle sequenze sismiche sulle strutture in muratura
Giovanni Rinaldina, Claudio Amadiob, Salvatore Noèb
a
    DADU – Dipartimento di Architettura, Design e Urbanistica, Università di Sassari, Piazza Duomo 6, 07401 Alghero
b
    DIA – Dipartimento di Ingegneria e Architettura, Università di Trieste, Piazzale Europa 1, 34127 Trieste

Keywords: muratura, sequenza sismica, analisi dinamica non lineare, comportamento ciclico

SOMMARIO
In questo lavoro si indaga il comportamento sismico delle strutture in muratura soggette a sequenze sismiche.
L’analisi è svolta mediante un apposito codice non lineare che descrive il comportamento isteretico a taglio di un
pannello murario tramite un appropriato legame fenomenologico. Dapprima si presentano i risultati di una serie di
analisi dinamiche non lineari su un sistema ad un grado di libertà (SDOF), rappresentativo della risposta ciclica
tipica di una struttura in muratura non armata. Le sequenze sismiche adottate per l’analisi sono tratte da database
nazionali e internazionali e selezionate sulla base dell’accelerazione massima al suolo (PGA) degli eventi
consecutivi a quello principale. Gli aftershock considerati sono caratterizzati dall’avere PGA pari o molto simile
all’evento principale, in modo da influire significativamente sulla richiesta di duttilità del sistema analizzato e,
conseguentemente, sull’indice di danno impiegato per quantificare il degrado della struttura.
I risultati ottenuti sono presentati in termini di risposta inelastica per sistemi a duttilità o resistenza costante. Sulla
base dei risultati conseguiti, sono proposte delle variazioni ai fattori di struttura comunemente utilizzati nella
progettazione sotto un solo sisma. Viene infine analizzato uno SDOF rappresentativo di un tipico edificio in
muratura sotto la sequenza sismica del Centro Italia del 2016, al fine di evidenziare l’evoluzione del danno.

                                                                  struttura e mediante l’uso di sistemi
                                                                  possibilmente ricentranti.
1      INTRODUZIONE                                                  Nell’ambito della resilienza strutturale, tali
    I recenti eventi sismici del Centro Italia                    eventi ripetuti a breve distanza temporale non
(ReLUIS-INGV, 2016) hanno evidenziato la                          permettono in genere di ripristinare né la
fragilità del patrimonio edilizio dei centri storici              funzionalità né di prevenire il collasso della
italiani, in particolar modo sotto gli effetti di uno             struttura. Un primo passo verso una progettazione
sciame sismico che presenta aftershock con                        resiliente consiste nel progettare le strutture
accelerazioni di picco (PGA – Peak Ground                         sismo-resistenti tenendo in debita considerazione
Acceleration) simili o pari a quelle dell’evento                  i degradi delle stesse in condizione di eventi
principale (mainshock). Il centro storico di                      sismici ripetuti. Nel Centro Italia tale indicazione
Amatrice in provincia di Rieti, ad esempio, ha                    progettuale deve essere presa in considerazione
subito un crollo progressivo delle strutture a                    per la ricostruzione, allo scopo di evitare le
seguito degli eventi principali del 24 agosto 2016                situazioni già verificatesi durante lo sciame del
e del 30 ottobre (Rinaldin, 2016).                                2016.
    In generale, le strutture dovrebbero essere                      Una utile indicazione sul tema sopra proposto
progettate sulla base del concetto di resilienza                  passa attraverso la correzione dei fattori di
(Bruneau e Reinhorn, 2006), che è la capacità di                  struttura abitualmente impiegati per le strutture in
un sistema di ripristinare la piena operatività                   muratura. In questo lavoro verranno analizzati
dopo       un    evento    che    ne     interrompe               degli oscillatori ad un grado di libertà con
temporaneamente l’uso. In ambito strutturale, tale                comportamento non lineare tarato su quello tipico
richiesta si soddisfa attraverso semplici                         delle strutture in muratura non armata, al fine di
prescrizioni come la ridondanza strutturale, che                  ricavare le risposte inelastiche a duttilità o
prevede di aumentare il numero di componenti                      resistenza costante sotto eventi ripetuti. Si
critiche dell’edificio (ad es. strutture portanti                 valuterà l’aumento di duttilità richiesta nei
verticali) in modo da prevenire danni estesi alla                 confronti delle sequenze sismiche considerate e

                                                           SG03-67
saranno proposte delle variazioni ai fattori di                                       23/10/2004 18:34 6.3           -5.26       299
struttura comunemente utilizzati, che attualmente                                     25/10/2004 06:05 5.7           -4.27       299
sono tarati su un solo evento rappresentato dallo                                     27/10/2004 10:40 6.0           -5.23       299
spettro di progetto e non rispecchiano il degrado
                                                                                      05/04/1997 23:46 5.9           -2.29        45
strutturale ereditato da eventi precedenti.
   Nell’ultima parte del lavoro, al fine di                           NW China        11/04/1997 05:34 6.1           2.68         60
evidenziare l’evoluzione del danno dovuto ad una                                      15/04/1997 18:19 5.8           2.34         60
sequenza sismica, viene analizzato uno SDOF                                           11/03/2011 14:46 9.0           4.12        300
soggetto alla sequenza sismica recentemente                             Tohoku
                                                                                      07/04/2011 23:32 7.1           3.89        184
registrata in Centro Italia.                                                          29/11/2004 03:32 7.0           2.72        159
                                                                       Hokkaido
                                                                                      06/12/2004 23:15 6.7           2.93        121
2      ANALISI DELLE SEQUENZE SISMICHE                                                19/02/1990 05:34 6.2           1.44         51
                                                                        Weber
                                                                                      13/05/1990 04:23 6.4           1.64         54
2.1     Selezione delle sequenze sismiche
                                                                     A queste 10 è stata aggiunta la sequenza che
   Per svolgere lo studio si è deciso di riferirsi                ha recentemente interessato il Centro Italia. Le
unicamente a sequenze sismiche naturali                           registrazioni, selezionate dal database ESM (Luzi
realmente registrate, evitando di considerare                     et al. 2016), spaziano dalla data del mainshock
sequenze artificiali (Amadio et al., 2003). Tale                  (24 agosto 2016) fino al 3 novembre per la
scelta si basa essenzialmente sulle osservazioni                  stazione di Norcia. La Tabella 2 riporta le
fatte per le sequenze sismiche reali, composte                    registrazioni prese in considerazione.
generalmente da sismi con caratteristiche molto
differenti in termini di PGA, durata e contenuto                  Tabella 2. Elenco dei sismi per la sequenza del Centro
spettrale.                                                        Italia.
   Per questo studio si sono utilizzati i database
                                                                                                          Distanza
di terremoti nazionale ITACA (Luzi et al., 2008),                      Data       Ora            PGA      epicen-
                                                                                                                     Profon-
                                                                                                                               Durata
                                                                                                                       dità
giapponese NIED (Fujiwara et al., 2004) e quello                      evento     evento
                                                                                        Mw                  trale
internazionale COSMOS (Archuleta et al., 2006).
La ricerca ha portato alla scelta e all’utilizzo di 10                                          [cm/s2]   [km]       [km]        [s]
sequenze sismiche naturali (composte da 2, 3 e 4                  24/08/2016      01:36   6.0   352.57    15.3        8.1       40.0
sismi) già utilizzate in Rinaldin et al. (2017),                  24/08/2016      02:33   5.4   167.01     4.7        8.7       47.1
elencate in Tabella 1.                                            24/08/2016      02:59   4.1    51.50     3.8        9.0       44.0
                                                                  24/08/2016      04:06   4.3    64.06     3.5        7.6       38.3
                                                                  24/08/2016      17:46   4.4    12.00    17.7       10.0       42.6
Tabella 1. Elenco delle sequenze sismiche internazionali
                                                                  25/08/2016      12:36   4.3     3.85    27.0       10.0       55.4
utilizzate.
                                                                  26/08/2016      04:28   4.8     6.67    26.6       10.9       71.7
                                                                  27/08/2016      02:50   4.0     4.68    13.5        8.2       53.5
                                                    Durata
                                           PGA
                                                    evento        28/08/2016      15:55   4.4    12.83    12.0        8.7       72.7
      Sequenza          Data          Mw
                                                                  31/08/2016      18:12   4.1     5.88    14.0        9.0       50.6
                                           [m/s2]     [s]         03/09/2016      01:34   4.3   123.42     3.3       10.6       69.2
                                                                  03/09/2016      10:18   4.5    16.31    12.7        9.0       69.6
                   03/09/2010 16:35 7.1    -1.51     110
    Christchurch                                                  15/09/2016      14:40   4.3    10.64     8.2       10.0        9.7
                   21/02/2011 23:51 6.1    5.56      110          19/09/2016      23:34   4.1     2.56    20.2        9.7       53.6
                   10/06/1997 23:24 5.4    -4.81     37           16/10/2016      09:32   4.1    16.79     8.3        9.0       45.1
 Nocera Umbra      26/09/1997 00:33 5.7    4.85      29           26/10/2016      17:10   5.4   294.74    10.1        8.7       52.9
                   26/09/1997 09:40   6    -4.92     14           26/10/2016      19:18   5.9   248.28    13.2        7.5       57.7
                                                                  26/10/2016      21:42   4.6    59.33     8.1        9.5       73.6
                   11/03/1978 05:40 3.7    4.59      13
                                                                  27/10/2016      03:19   4.1    24.46     7.2        9.0       57.6
Mexicali Valley 11/03/1978 23:57 4.8       4.57      10           27/10/2016      03:50   4.4     7.12    21.7        8.9       58.3
                   12/03/1978 00:30 4.5    -4.51     12           27/10/2016      08:21   4.4    27.13     9.0        9.3       43.8
                   25/04/1992 11:06   7    -5.78     60           30/10/2016      06:40   6.1   476.43     5.4        9.4       50.0
Mendocino Cape                                                    31/10/2016      03:27   4.3    58.72     2.6       11.0       44.0
                   26/04/1992 00:41 6.6    5.87      40
                                                                  31/10/2016      07:05   4.4    82.16     7.3       20.0       43.1
                   20/09/1999 17:47 7.6    -9.83     160
Chi Chi, Taiwan                                                   01/11/2016      07:56   4.7    18.14    23.5        9.9       73.5
                   20/09/1999 18:03 6.2    -9.33     104          02/11/2016      19:37   4.0     4.47    10.9       10.0       56.5
      Niigata      23/10/2004 17:56 6.6    -5.21     299          03/11/2016      00:35   4.7    36.45    26.7        8.0       35.3

                                                            SG03-68
La costruzione delle sequenze sismiche di input è
stata realizzata interponendo tra una scossa e
l’altra un intervallo di 30 secondi, sufficiente
affinché il sistema ritorni in una condizione di
quiete anche per i ridotti coefficienti di
smorzamento adottati (ξ=0.05).

2.2   Sistema SDOF utilizzato
    Il legame costitutivo adottato per eseguire
l’analisi sui sistemi SDOF è stato ottenuto
semplificando il legame ciclico a taglio proposto
da Tomazevic e Lutman (1996), già utilizzato
efficacemente per rappresentare le strutture in           Figura 1. Legame ciclico utilizzato per l’analisi degli
                                                          oscillatori semplici.
muratura non armata in campo non lineare
(Rinaldin et al., 2016). In particolare, viene            Sono stati indagati i livelli di duttilità  pari a 2, 3
utilizzato il legame di Figura 1, che presenta una        e 4, ottenendo per ciascun evento delle sequenze
curva scheletro bi-lineare composta da ramo               analizzate gli spettri inelastici a duttilità costante.
elastico e plastico. La pendenza Kpl di                   Un esempio degli spettri inelastici ottenuti è
quest’ultimo è stata variata in modo da ottenere 3        riportato in Figura 2. L’analisi è condotta per
configurazioni diverse:                                   ogni periodo strutturale compreso tra 0.1s e 4.0s,
     1. Kpl=0, elasto-perfettamente plastico;             con passo 0.01s.
     2. Kpl=-0.05Kel, softening del 5%;
     3. Kpl=-0.10 Kel, softening del 10%.
    La risposta è presentata in termini di spettro di
risposta anelastico e di duttilità richiesta a
resistenza prefissata. Tali risposte sono ottenute
tramite un codice di calcolo in linguaggio Fortran
che esegue un’analisi dinamica dell’oscillatore
semplice attraverso integrazione numerica
dell’equazione del moto, già utilizzato in
Rinaldin et al., 2017 e Amadio et al., 2016 con
altri tipi di leggi elasto-plastiche.
Con riferimento alla Figura 1, che riporta
schematicamente i principali parametri per la             Figura 2. Spettri della sequenza di Capo Mendocino a
definizione della legge elasto-plastica, i percorsi       duttilità costante
di scarico mostrati in giallo sono composti da 2
rami consecutivi. Il primo ramo scarica una               Questa prima serie di analisi ha permesso di
percentuale di forza pari a  rispetto alla               indentificare i rapporti fra i fattori di struttura q
resistenza in curva scheletro, mentre il secondo          dipendenti dalla sola duttilità mediante l’Eq. 1.
riporta il percorso sulla parte negativa della
backbone.                                                                 qseq
                                                              Rq (T )                                      (1)
Il legame implementa degrado di rigidezza e                               qenv
resistenza. I parametri per la definizione del ciclo
sono elencati di seguito:                                 in cui qseq è il fattore di struttura calcolato periodo
     1. Kel rigidezza del ramo elastico;                  per periodo sullo spettro dell’intera sequenza,
     2. Kpl rigidezza del ramo plastico;                  mentre qenv è calcolato sull’inviluppo degli spettri
     3. Fcr forza al limite elastico (cracking);          di ogni singolo evento che la compone.
     4.  percentuale di forza utilizzata nel primo       Il fattore di struttura viene calcolato come in Eq.
         ramo di scarico;                                 2.
     5. parametro di degrado di rigidezza;
     6.  parametro di degrado di resistenza;                      S a ,el (T)
     7. du spostamento ultimo.                                q                                            (2)
                                                                   S a ,inel (T)

                                                    SG03-69
in cui S a ,el (T) è l’accelerazione spettrale elastica e      2.3        Valutazione del danno strutturale
 S a ,inel (T) è l’accelerazione spettrale inelastica.            Per stimare il danno strutturale accumulato nel
      L’analisi con il medesimo input sismico è stata          corso dell’analisi e dopo ogni singolo evento
condotta anche a resistenza costante, prefissata a             sismico all’interno delle sequenze utilizzate, si è
3 livelli distinti pari all’inverso delle duttilità            fatto riferimento anche all’indice di Park & Ang
investigate. La resistenza richiesta dallo spettro             (1985a, 1985b) come già utilizzato in passato da
elastico è stata ridotta attraverso un coefficiente k          Amadio et al. (2003). L’indice di danno DI viene
come in Eq. 3.                                                 calcolato secondo l’Eq. 6:

                                                                          d max  d cr        E
Fcr  k  Fe  k  Sa ,el (Ti )                    (3)             DI                  0.15 H               (6)
                                                                           du  d cr         Fcr du
in cui Fe è la forza richiesta al sistema elastico e
 Sa ,el (Ti ) è l’accelerazione dello spettro elastico al         in cui dmax è lo spostamento massimo
periodo Ti. I valori di k utilizzati in questo lavoro          raggiunto, dcr è lo spostamento al limite elastico,
sono:                                                          du è lo spostamento ultimo, EH è l’energia
                                                               dissipata per isteresi e Fcr è la forza al limite
       - 0.25 per strutture poco resistenti;
                                                               elastico.
       - 0.33       per    strutture     mediamente            Questo indice di danno identifica usualmente i
           resistenti;                                         seguenti stati della struttura in base al suo valore:
       - 0.50 per strutture con buona capacità                 se è maggiore di 0.77 la struttura è prossima al
           resistente.                                         collasso, se è maggiore di 0.4 la struttura ha
Mediante questa ultime serie di analisi è possibile            subito danni gravi e irreparabili, infine al di sotto
valutare il rapporto fra le duttilità richieste dalla          di tale soglia la struttura ha subito danni
sequenza e dall’inviluppo di ogni singolo evento               reversibili e limitati.
componente, come in Eq. 4.                                     La relazione proposta in Eq. 6 ha un primo
                                                               termine dipendente dalla duttilità e un secondo
             r , seq                                          definito in funzione dell’energia dissipata: in
R (T)                                            (4)         questo modo vengono presi in considerazione
             r ,env                                           entrambi i fenomeni (duttilità e dissipazione
                                                               dell’energia in input) che regolano il
    dove  r , seq è la duttilità richiesta dalla              comportamento di una struttura soggetta al sisma.
sequenza e  r ,env è la duttilità richiesta                   La valutazione dell’indice di danno DI viene
dall’inviluppo dei singoli eventi, per ogni periodo            effettuata alla fine di ogni evento che compone
analizzato e a parità di fattore di riduzione k.               una sequenza. In Figura 3 viene presentata
Sostituendo l’Eq. 2 nell’Eq. 1 si ottiene l’Eq. 5, in          l’evoluzione del comportamento ciclico dello
cui viene esplicitata la relazione fra il rapporto fra         SDOF analizzato quando sottoposto alla sequenza
i fattori di struttura e l’inverso del rapporto delle          di Capo Mendocino.
duttilità richieste.
                                                               (a)
                 Fe, seq            Fe , seq
              Fy , seq       Fy , seq
Rq (T )                                 
                  Fe,env   max( Fe ,env )
            max
                 Fy ,env max( Fy ,env )
                                                   (5)
              max( Fy ,env )         1
                              
                    Fy , seq       R (T )

   Per tale ragione sono stati scelti dei fattori di
riduzione della resistenza k pari all’inverso delle
duttilità investigate.

                                                         SG03-70
(b)

                                                               (a)

Figura 3. Cicli forza spostamento dello SDOF per T=1s
dopo il primo evento (a) e alla fine della sequenza (b) di
Capo Mendocino.

3     ANALISI DEI RISULTATI
   Per brevità sono presentati di seguito i risultati
per le sequenze sismiche di Christchurch (2011) e              (b)
di Hokkaido (2004). Queste due sequenze sono
rappresentative dei diversi comportamenti rilevati
durante una sequenza sismica. Nelle figure
successive, si fa riferimento al ciclo alla
Tomazevic elasto-perfettamente plastico con la
sigla TOM EPP, mentre il legame isteretico
adottato viene rappresentato dalla sigla TOM
seguita dalla percentuale di softening utilizzata.

3.1    Christchurch                                            (c)
   La richiesta di duttilità per la sequenza sismica
coincide quasi completamente con quella del
sisma di maggiore intensità all’interno della
sequenza stessa. Questo si osserva anche al
variare delle caratteristiche del modello ciclico
adottato.
Con riferimento alla Figura 4, si nota come, per
sistemi a bassa duttilità, la richiesta di resistenza
per la sequenza sismica coincida quasi                         (d)
completamente con quella del sisma di maggiore                 Figura 4. Spettri inelastici per la sequenza di Christchurch
intensità. Per valori di duttilità maggiori invece, a          per =2 con legame TOM elastico perfettamente plastico
partire da un periodo T=0.60s, le richieste                    (a) e con softening al 10% (b) e con =4 (c),(d).
ottenute per la sequenza e per il sisma di
maggiore intensità risultano diverse, presentando                 All’aumentare del softening la distanza dallo
numerose intersezioni tra le due curve.                        spettro elastico aumenta, come mostrato in Figura
                                                               4c.
                                                               Per questa sequenza, le relative richieste di
                                                               duttilità sono riportate in Figura 5.

                                                         SG03-71
(a)

                                                                (b)

(b)

                                                                (c)

Figura 5. Richieste di duttilità con k=0.5 (a) e k=0.25 (b)
per la sequenza di Christchurch.

   Con il diminuire della resistenza (Figura 5b),               (d)
le richieste di duttilità aumentano fino a valori               Figura 6. Spettri inelastici per la sequenza di Nocera Umbra
non raggiungibili dalla struttura, in particolare per           per =2 con legame TOM EPP (a), con softening al 10%
i periodi corti.                                                (b) e con =4 (c),(d).

3.2    Hokkaido
   La sequenza di Hokkaido (2004), composta da
due sismi di intensità paragonabile, presenta una
richiesta di duttilità diversa da quella di inviluppo
di ogni singolo sisma, per range di periodi molto
estesi. Questo effetto è più visibile all’aumentare
della duttilità, come mostrano gli spettri inelastici
di Figura 6. Tale comportamento viene
confermato dalle richieste di duttilità visibili in
Figura 7.
                                                                Figura 7. Richieste di duttilità per la sequenza di Hokkaido
                                                                con k=0.25.

                                                                4     ANALISI DEI RISULTATI

                                                                4.1    Rapporti di duttilità
                                                                   I rapporti di duttilità, misurati utilizzando l’Eq.
                                                                4, sono riportati nel seguito per tutte le sequenze
(a)                                                             analizzate e per i 3 livelli di resistenza assunti.

                                                          SG03-72
Per il fattore k=0.25, il softening al 10% non
viene analizzato perché considerato troppo
penalizzante.
Un rapporto inferiore all’unità indica che la
richiesta di duttilità dovuta alla sequenza è
inferiore a quella relativa all’inviluppo dei singoli
eventi componenti.
Per ogni caso analizzato viene riportato il 95°
percentile fra tutte le sequenze, al fine di                   (b)
rappresentare il valore caratteristico che ha il 5%
di probabilità di superamento.
I risultati riportati in Figura 8, relativi alle
strutture meno resistenti, mostrano come la
dipendenza dalla forma del ciclo d’isteresi non sia
molto marcata in termini di richiesta di duttilità,
come già evidenziato in Amadio et al. (2016).
La Figura 9 mostra invece i rapporti di duttilità
per strutture mediamente resistenti; la Figura 10              (c)
per quelle di buona resistenza.                                Figura 9. Rapporti fra richieste di duttilità per tutte le
                                                               analisi con k=0.33 per legame TOM EPP (a), TOM al 5%
                                                               (b) e TOM al 10% (c).

(a)
                                                               (a)

(b)                                                            (b)
Figura 8. Rapporti fra richieste di duttilità per tutte le
analisi con k=0.25 per legame TOM EPP (a) e TOM al 5%
(b).

                                                               (c)
                                                               Figura 10. Rapporti fra richieste di duttilità per tutte le
                                                               analisi con k=0.5 per legame TOM EPP (a), TOM al 5% (b)
                                                               e TOM al 10% (c).
(a)
                                                                  I valori del 95° percentile sono elencati in
                                                               Tabella 3. Da essi si possono desumere gli
                                                               aumenti di duttilità richiesta dovuti alle sequenze,
                                                               riportati in Tabella 4.

                                                         SG03-73
Tabella 3. Valori dei rapporti di duttilità – 95° percentile.         (c)
      Modello                95° percentile
      isteretico     k=0.25 k=0.33 k=0.50
      TOM EPP         1.184     1.062    1.031
      TOM 5%          1.242     1.143    1.046
      TOM 10%            /      1.153    1.110
Tabella 4. Aumento percentuale della duttilità richiesta
dovuto alla sequenze sismiche internazionali.
      Modello         Aumento richiesta dutt.
      isteretico                                                      Figura 11. Rapporti fra fattori di struttura per tutte le analisi
                     k=0.25 k=0.33 k=0.50
                                                                      con duttilità 2 per legame EPP (a), TOM al 5% (b) e TOM
      TOM EPP         18%         6%      3%                          al 10% (c).
      TOM 5%          24%        14%      5%
                                                                      (a)
      TOM 10%            /       15%      11%

4.2     Rapporti dei fattori di struttura
   L’analisi dei risultati ottenuti in termini di
spettri inelastici ha permesso di evidenziare anche
i rapporti del fattore di struttura come da Eq. 1.
Per tali valori, viene riportato il 5° percentile per
ogni caso analizzato.
   In Figura 11 sono riportati i risultati i rapporti
raccolti per tutte le sequenze per duttilità 2,
                                                                      (b)
mentre in Figura 12 quelli per il livello di duttilità
4.

(a)

                                                                      (c)

(b)

                                                                      Figura 12. Rapporti fra fattori di struttura per tutte le analisi
                                                                      con duttilità 4 per legame EPP (a), TOM al 5% (b) e TOM
                                                                      al 10% (c).

                                                                          In Tabella 5 sono riportati i valori dei rapporti
                                                                      fra i fattori di struttura al 5° percentile. Si può
                                                                      notare come la riduzione del fattore di struttura
                                                                      dovuta alla sequenza sismica sia molto prossima
                                                                      all’inverso dell’aumento di duttilità di Tabella 3 e
                                                                      pertanto possano essere proposti gli stessi valori
                                                                      anche per la riduzione del fattore di struttura.

                                                                SG03-74
Tabella 5. Valori dei rapporti fra fattori di struttura – 5°
percentile.
      Modello                5° percentile
      isteretico   Dutt. 2      Dutt. 3      Dutt. 4
    TOM EPP        0.880        0.881        0.911
      TOM 5%       0.879        0.882        0.889
    TOM 10%        0.876        0.897        0.927

5       INDICI DI DANNO
   L’indice di danno di Park & Ang (Eq. 6,
1985a, 1985b) è stato utilizzato nello studio della
sequenza del Centro Italia allo scopo di far                     (b)
                                                                 Figura 13. Indici di danno per la sequenza del Centro Italia
emergere l’evoluzione del danneggiamento                         con =2 e legame TOM al 5% per T=0.3s (a) e T=0.5s (b).
strutturale. Tale sequenza non è stata utilizzata
nei risultati precedentemente presentati. Al fine di
rispecchiare le caratteristiche delle murature dei
centri storici danneggiati dalla sequenza, sono
state indagate, mediante un modello SDOF, le
duttilità 2 e 3 con il solo modello isteretico TOM
al 5% di softening. I risultati con duttilità 2 sono
presentati in Figura 13 per i periodi strutturali
scelti di 0.3 e 0.5s.
   La Figura 14 mostra un comportamento
analogo al caso precedente, sebbene la duttilità in
quest’ultimo caso sia stata incrementata a 3:
solamente le struttura in muratura con buona
resistenza (k da 0.5 a 0.75) non hanno subito
danni con il mainshock del 24 agosto e sono
sopravvissute all’intera sequenza evitando il
collasso. Gli altri tipi di strutture meno resistenti            (a)
hanno subito invece un danno consistente con il
mainshock per poi arrivare al collasso (DI=1) con
l’evento del 30 ottobre, o in alcuni casi anche
prima come per k=0.25.

                                                                 (b)
                                                                 Figura 14. Indici di danno per la sequenza del Centro Italia
                                                                 con =3 e legame TOM al 5% per T=0.3s (a) e T=0.5s (b).

                                                                      I     risultati   presentati          non      sono
                                                                 necessariamente coerenti con               i percentili
(a)                                                              presentati in precedenza relativi         alle sequenze
                                                                 internazionali, poiché sono riferiti      ai soli periodi
                                                                 0.3s e 0.5s.

                                                           SG03-75
6    CONCLUSIONI                                                 Tomazevic M., Lutman M., 1996. Seismic behavior of
                                                                    masonry walls - Modeling of hysteretic rules, Journal of
    In questo lavoro viene analizzato il                            Structural Engineering, 1048-1054.
comportamento delle strutture in muratura                        Rinaldin G., Amadio C., Macorini L. A macro-model with
soggette ad una sequenza sismica. Sono state                        nonlinear springs for seismic analysis of URM
                                                                    buildings. Earthquake Engng Struct. Dyn. (2016) 45
utilizzate 10 sequenze sismiche internazionali,                     no.14: 2261-2281. DOI: 10.1002/eqe.2759.
mediante analisi dinamica di uno SDOF non                        Amadio C, Rinaldin G, Fragiacomo G. Investigation on the
lineare con un opportuno comportamento                              accuracy of the N2 method and the equivalent
isteretico, per le quali sono stati raccolti gli spettri            linearization procedure for different hysteretic models,
inelastici e le richieste di duttilità della sequenza               Soil Dynamics and Earthquake Engineering (2016),
alla struttura. Tali dati sono stati processati per                 83:69-80, DOI: 10.1016/j.soildyn.2016.01.005
                                                                 Rinaldin G, Amadio C, Fragiacomo M. Effects of seismic
ottenere la correzione da apportare al fattore di                   sequences on structures with hysteretic or damped
struttura da utilizzare nella progettazione. Le                     dissipative behaviour, Soil Dynamics and Earthquake
attuali normative tecniche non tengono conto                        Engineering,      97     (2017)      205–215,      DOI:
della riduzione del fattore di struttura dovuta agli                10.1016/j.soildyn.2017.03.023
sciami sismici che, di fatto, seguono sempre                     Park YJ, Ang AHS. Mechanistic seismic damage model for
                                                                    reinforced concrete. Journal of Structural Engineering
l’evento     principale.     Nell’ottica     di    una              (ASCE) 1985a; 111(4):722–739.
progettazione delle strutture condotta secondo un                Park YJ, Ang AHS, Wen YK. Seismic damage analysis of
principio di resilienza, è opportuno considerare                    reinforced concrete buildings. Journal of Structural
dei fattori di struttura ridotti sulla base delle                   Engineering 1985b; 111(4):740-757.
quantità evidenziate, facendo riferimento nella
progettazione       al     raggiungimento         della
sopravvivenza della struttura ad un’intera serie di
eventi sismici, e non ad un unico evento come
viene fatto attualmente. Nel lavoro sono riportate
alcune prime indicazioni in tale senso anche se
ulteriori approfondimenti su strutture reali sono
necessari.

BIBLIOGRAFIA
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   Rieti earthquake ground motion records V4, available at
   http://www.reluis.it.
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   http://giovanni.rinaldin.org/giovanni/cms/sisma-rieti-2.
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   Virtual Data Center: A web portal for strong motion
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Luzi L, Puglia R, Russo E & ORFEUS WG5 (2016).
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   Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia,
   Observatories & Research Facilities for European
   Seismology. doi: 10.13127/ESM.

                                                           SG03-76
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