Francesco Silvestri Università di Napoli Federico II STUDI DI INGEGNERIA GEOTECNICA SISMICA

1. Argomenti di Ingegneria Geotecnica – Giornata in ricordo di Filippo Vinale 21/09/09 Sant’Angelo dei Lombardi Francesco Silvestri Università di Napoli Federico II STUDI DI INGEGNERIA GEOTECNICA SISMICA Terremoto (Vittorio Papa, 2008)

2. Il modello concettuale per la valutazione del rischio sismico • Elementi necessari per quantificare il livello di Rischio Sismico locale (): • Pericolosità sismica (H, hazard) • probabilità che si verifichi un dato evento sismico nel tempo e nello spazio • = pericolosità sismica regionale (P) x risposta sismica locale (S) • Vulnerabilità (V) • sensibilità al danneggiamento di un sistema urbanizzato • = V. dell’ambiente fisico x V. del costruito x V. di infrastrutture/servizi a rete = • = (VF) x (VC) x (VR) • Esposizione (E) • perdita percepita dalla comunità e delle risorse interessate     Quantificazione del Rischio Sismico locale: valutazione del prodotto simbolico  = H  V E

3. Inter-disciplinarietà dell’analisi del rischio sismico VC = Vulnerabilità del Costruito VR = Vulnerabilità delle Reti (INGEGNERIA/URBANISTICA) VF = Vulnerabilità dell’ambiente Fisico (GEOLOGIA/ING. GEOTECNICA) Fenomeni deformativi S = Risposta sismica locale (effetto Sito) (GEOFISICA/ING. GEOTECNICA) P = Pericolosità sismica regionale (SISMOLOGIA APPLICATA)

4. La ‘lista della spesa’ • Il monitoraggio e l’analisi di fenomeni sismici • La caratterizzazione geotecnica dei terreni • L’analisi di risposta sismica e la valutazione del rischio

5. Il monitoraggio e l’analisi di fenomeni sismici (dal bradisismo flegreo al terremoto aquilano)

6. Preistoria: la crisi bradi-sismica flegrea 1983-84 16.IV.1985: convenzione UniNa - Regione Evento del 4.X.83 (ML=4.0, I=VII) Sciame del 13.X.83 (circa 350 eventi!) Laurea Papa & Silvestri

7. Monitoraggio sismico nei Campi Flegrei Rete mobile Wisconsin gennaio-maggio 1984: 12 velocimetri 3D (21 siti)

8. Database accelerometrico per l’area flegrea Banca dati accelerometrica (O.V. + Facoltà di Ingegneria) costituita da 16 eventi (ML<3.7) e 276 registrazioni De Natale et al. (1988)

9. PROGETTO TRAIANO Medioevo: la Microzonazione Sismica di Benevento Area con edifici e muri crollati dopo il terremoto storico del Sannio nel 1688 Danni lievi Danni di media entità Danni elevati (crolli > 75%) (2000 – 2003) (1988 – 1991)

10. Moto sismico di riferimento per la città di Benevento PGA a BN per 150 accelerogrammi sintetici Simulazione campo di moto prodotto dall’evento sismico del Sannio 1688 (Imax= XI, M  6.7) PGAavg 0.35g Iannaccone et al. (2002)

11. Riduzione del database accelerometrico Per le analisi di risposta sismica locale, 150 segnali sintetici ridotti a: - 15 (criterio della max verosimiglianza) - 8 (clustering basato su PGA, PGV, Ia) Vinale et al. (2003)

12. Tempi moderni: monitoraggio della diga di Camastra spalla (formazione Corleto Perticara) coronamento banchina fondazione (formazione Serra Palazzo) base diga

13. Interpretazione razionale delle misure terremoto Molise 31.X.2002 stazioni accelerometriche CIMA rapporti spettrali cresta / spalla f1 = 3.3 Hz  Sica et al. (2008)

14. Storia contemporanea: monitoraggio sequenza aquilana IMCS = IX-X IMCS = VI Marzorati et al. (2009)

15. Interpretazione per valutazione effetto di sito HVSR (H/V) su 12 terremoti con ML ≥3 Polarigramma degli H/H medi Onna SSR (H/H Onna/Monticchio), ML ≥3 Monticchio Marzorati et al. (2009)

16. 2. La caratterizzazione geotecnica dei terreni (dal sottosuolo dei centri abitati ai terreni da costruzione)

17. Caratterizzazione del sottosuolo del C.D.N. Campagna di indagini: • centinaia sondaggi e CPT • prove laboratorio standard • 4 verticali per prove CH-DH • prove di colonna risonante • Fattori stratigrafici fondamentali: • profondità substrato (tufo) variabile (20-50 m) • lente di torba (0-3m) assente nella zona SW Vinale (1988)

18. Caratterizzazione del sottosuolo del centro urbano di Benevento Carta e sezione geologica (mod. da Improta et al., 2005) (mod. da Improta et al., 2005) Proprietà geotecniche da prove o letteratura (Costanzo et al., 2007)

19. 1. Modello digitale del terreno (DTM) 2. Georeferenziazione sondaggi 3. Colonne stratigrafiche 4. Modello geostatistico 3D di VS L’uso dei sistemi informativi territoriali

20. Modello geotecnico di sottosuolo del Centro Direzionale di Napoli W E Vinale (1988)

21. Il laboratorio di Dinamica delle Terre dell’Università di Napoli cella RCTS mod. Isenhower-Stokoe terreni piroclastici dell’area flegrea G/G0 D (%)  (%) Papa et al. (1988)

22. L’evoluzione della specie argille plioceniche di Benevento cella THOR d’Onofrio (1996) Penna (2004)

23. Prove di laboratorio UniNa-AMRA per l’area aquilana

24. L’attività sperimentale in sito dell’Università di Napoli

25. Le prime prove in foro: il test-site del Fucino argilla del Fucino Guys, have you seen my suitcase? Mancuso et al. (1988)

26. Le prove CH-DH-SASW-RC sul rilevato della diga di Bilancino Mancuso et al. (1993)

27. SASW source receivers Le prove SASW sul rilevato della diga di Camastra SDMT Pagano et al. (2008)

28. Le prove MASW nei siti CASE (L’Aquila) Curva di dispersione teorica vs sperimentale Riporto Limo argilloso Ghiaia Inversione con metodo Monte Carlo Evangelista L. et al. (2009)

29. 3. L’analisi di risposta sismica e la valutazione del rischio (dalle zone urbane alle infrastrutture)

30. Analisi della risposta sismica del Centro Direzionale di Napoli Analisi 1D (SHAKE)  verticali raggruppabili in 3 famiglie di forme spettrali simili SW Profondità tufo, Spessore torba Amplificazioni, Frequenze naturali NE finput=2.5Hz finput=3.3Hz Vinale (1988)

31. Carta di MS del Centro Direzionale di Napoli Vinale (1988)

32. Analisi della risposta sismica del centro urbano di Benevento Sezione fiume Sabato Risposta in superficie con analisi FEM (QUAD4M) Santucci de Magistris et al. (2008)

33. Analisi della risposta sismica 2D vs 1D Sezione sul fiume Sabato – Analisi bidimensionale Santucci de Magistris et al. (2008)

34. Zone 1 Zone 1* Zone 3 Zone 2 Zone 5 Zone 4 Zone 6 Carta di MS della città di Benevento Analisi RSL 1D  7 zone omogenee in termini di spettri medi di sito Santucci de Magistris et al. (2008)

35. 57 m Analisi della risposta sismica della diga di Camastra Sezione maestra invaso Modello FEM (GEFDYN) sisma Accelerogrammi di progetto Sica & Pagano (2009)

36. Japan KGS Friuli Tolmezzo Japan SZO Japan MYG Montenegro PH Montenegro UH Valnerina Valutazione dei fenomeni deformativi del corpo diga 50 m Cedimenti in cresta correlabili all’energia sismica rilasciata (Intensità di Arias)  Sistema di early warning (implementato su diga di Conza) Sica & Pagano (2009)

37. L’insegnamento di Filippo Vinale Centralità dell’Ingegneria Geotecnica nello sviluppo degli studi interdisciplinari di Rischio Sismico L’importanza del confronto continuo e dell’integrazione con le competenze sismologiche, geofisiche, geologiche, strutturali, urbanistiche L’uso intelligente delle tecnologie avanzate in campo sperimentale, analitico, di acquisizione e trattamento dei dati Saper cogliere l’essenziale dalla moltitudine di informazioni e di analisi

38. Grazie, DUX!