Home GeoForum Forums Geologia & Professione RSL - Laboratorio di Risposta Sismica Locale NTC e input

Di seguito due considerazioni relative alla scelta dell’input che mi sono poco chiare (spero di non essere troppo contorto )


NTC18 7.11.3.1 Risposta sismica locale
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Nelle analisi di risposta sismica locale, l’azione sismica di ingresso è descritta in termini di storia temporale dell’accelerazione (accelerogrammi) su di un sito di riferimento rigido ed affiorante con superficie topografica orizzontale (sottosuolo tipo A del § 3.2.2). Per la scelta degli accelerogrammi di ingresso, si deve fare riferimento a quanto già specificato al § 3.2.3.6.


NTC18 3.2.3.6 Impiego di storie temporali del moto del terreno
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L'ordinata spettrale media non deve presentare uno scarto in difetto superiore al 10% ed uno scarto in eccesso superiore al 30%, rispetto alla corrispondente componente dello spettro elastico in alcun punto dell’intervallo dei periodi propri di vibrazione di interesse per l’opera in esame per i diversi stati limite.


C3.2.3.6 Impiego di storie temporali del moto del terreno
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Le norme stabiliscono per le registrazioni naturali selezionate alcuni vincoli di spettro-compatibilità rispetto allo spettro elastico di risposta per lo stato limite considerato (§3.2.3.6). Occorre, inoltre, tenere conto delle indicazioni fornite al paragrafo C.7.11.3.1.2.2.
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C7.11.3.1.2.2 Definizione delle azioni sismiche di ingresso
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Benché le NTC prescrivano che il requisito della spettro-compatibilità debba essere soddisfatto rispetto allo spettro di risposta medio di un insieme di accelerogrammi, è opportuno evitare l'utilizzo di segnali individuali il cui spettro di risposta presenti uno scarto in eccesso rispetto allo spettro elastico di riferimento superiore al 30%, questo per evitare l'adozione di accelerogrammi rappresentativi di una domanda sismica troppo severa.

In rosso
Le NTC indicano scarti riferiti allo spettro medio mentre la circolare indica che anche i singoli spettri non possono avere uno scarto superiore al 30%. Questo processo elimina la possibilità di avere output eccessivamente cautelativi ma credo che limiti parecchio la ricerca dell’input (attraverso rexel credo che l’unico modo di operare sarebbe quello di ricercare singoli record spettro-compatibili)

In blu
Mi sembra di capire che la spettro-compatibilità è richiesta per il campo dei T propri della struttura in esame.
Questo può semplificare la ricerca dell’input ma l’eventuale carenza di forzante in corrispondenza di eventuali periodi può causare il sottodimensionamento dell’azione sismica?

Ad esempio struttura 0.15<T<0.4 se trascuro la spettro-compatibilità a T>0.4 s posso ottenere per periodi maggiori di 0.4 s uno spettro di input sottodimensionato rispetto a quello target (es. categoria A). In alcune condizioni geologiche questo potrebbe essere sufficiente a non eccitare il modo fondamentale e le relative armoniche? Mentre per il modo fondamentale il T sarebbe esterno a quello di interesse questo potrebbe non essere vero per i T delle armoniche.

continuo a parlare da solo

Nelle precedenti norme (NTC08 e circolare) si configurava per gli spettri registrati una spettro-compatibilità analoga a quella dei segnali artificiali e quindi si indicavano intervalli di T dipendenti da T della struttura ma comunque non inferiori a 0.15-2 s (NTC08 §3.2.3.6 e circolare C3.2.3.6).
Forse sbaglio ma non ho notato riferimenti analoghi nelle NTC18 dove si fa riferimento solo ai T di interesse della struttura in esame.

Di seguito alcune restituzioni di rexel considerando condizioni al contorno uguali, opzione I’m feeling lucky e variando solo il campo T, simulando quindi il campo T della eventuale struttura in esame (con rexelite non ho ottenuto risultati .... forse perché M troppo bassa?....non so!)

15<T<2
nessun risultato

0.15<T<1


0.15<T<0.5


0.15<T<0.3



È evidente come alla riduzione del campo T lo spettro medio tenda a discostarsi dallo spettro target in corrispondenza dei periodi non compresi nel campo T considerato, sforando il limite inferiore (10%)

Tra l’altro riducendo l’ampiezza del campo T nell'intorno dei T del plateau dello spettro target si riducono i tempi di ricerca in rexel ed aumenta la possibilità di trovare la settupla.

Se nella ricerca riduciamo il limite inferiore del campo T (da 0.15s a 0.10s a 0.05s) rexel inizia ad avere difficoltà nel trovare spettri compatibili, lo stesso fenomeno è riscontrabile quando aumentiamo il T oltre il T maggiore del palteau dello spettro target.

Questo credo che sia legato al fatto che pur rispettando la tolleranza (superiore 30% inferiore 10%) in corrispondenza del plateau dello spettro target aumenta il valore assoluto della tolleranza che decade rapidamente non appena ci discostiamo dal plateau.

AD, interessante riflessione sulla specificità richiesta dalle NTC2018 in relazione al periodo fondamentale (periodi per i vari SL) della struttura.

In effetti, ci basterebbe limitare un piccolo intervallo di periodo che comprenda quello fondamentale.

Un inconveniente di questa logica è che spesso il T fondamentale non è noto a priori, per cui potremmo essere costretti ad una procedura iterativa di ricerca di nuove settuple e nuova verifica strutturale da parte del progettista.

Ossia, il T della struttura è determinato dalla geometria e dalla distribuzione delle masse, ma in seguito ad una verifica preliminare potrebbe rendersi necessario variare la struttura il che varierebbe il T il che costringerebbe a variare le settuple.

Un rimedio a quanto sopra potrebbe essere la scelta di un intervallo di dimensioni ottimali, nè troppo grande nè troppo piccolo.

Questo aspetto lo superiamo solo con ricerche di singoli spettri? (fattibile con rexel non credo con rexelite)

Sicuramente questo è un problema che deve essere tenuto in considerazione, ma è possibile che in questa procedura sia anche nascosto un possibile rischio di sottovalutazione dell’azione sismica.....provo a spiegarmi.

La norma sembra ammettere una procedura di limitazione del campo T di ricerca dello spettro di input in funzione dei T della struttura. Questo metodo può determinare spettri di input sottodimensionati rispetto a quello target per i T posti fuori dal campo T di ricerca. Nel caso il terreno amplifichi T posti fuori dal campo T di ricerca rischiamo di sottovalutare le azioni sismiche non considerando opportunamente eventuali amplificazioni associate alle armoniche del T del terreno? Se così fosse il campo T di ricerca dovrebbe essere dimensionato anche in relazione al T del terreno e sarebbe logico eseguire sempre e comunque ricerche dell’input utilizzando campi di T molto ampi ..... come prevedevano le NTC08!

Dato che nell'output di Rexel abbiamo le tracce di tutta la settupla potremmo misurare le singole deviazioni che sembrano > 30% e rimpiazzare quelle singole deviazioni con altri segnali (azione che Rexel permette).

Si tratterebbe ovviamente di un ulteriore lavoraccio, giustificato per grandi opere probabilmente, non so per le strutture di routine...