Home GeoForum Forums Geologia & Professione Geotecnica Amplificazione delle vibrazioni

Salve a tutti, vorrei porre alla vostra attenzione un quesito e sapere se c'è qualcosa in letteratura al riguardo, ovvero: la presenza di acqua, o meglio in presenza di terreni saturi può amplificare la vibrazioni prodotte da traffico ferroviario (o cmq traffico pesante) o da sisma? Un mio amico mi ha suggerito che l'acqua può produrre effetti amplificativi a causa dell'impedenza acustica che dipende dalla densita' del materiale e quindi l'acqua aumenta la densità totale.
Grazie!

Medvedev (1965) ha proposto nel calcolo dell'incremento dell'intensità sismica - n - (legata al rapporto di rigidità tra una roccia di riferimento - Ro - e quella dello strato superficiale - Rn)

n = 1,67 ln (Ro/Rn) - spessore di terreno di circa 10m dal p.c.

In presenza di falda freatica lo stesso Medvedev ha proposto un ulteriore incremento calcolato secondo la relazione:

nw = e^(-0.04z*z)

z = profondità della falda dal p.c. Tale incremento viene trascurato se la falda si trova a profondità > 10 dal p.c.

saluti, agi

La relazione di Medvedev citata fa però riferimento alla velocità delle onde di compressione per il calcolo delle rigidità. Infatti sono le onde di compressione che si trasmettono nel mezzo liquido (infatti sono dette anche onde acustiche) e non le onde di taglio che sono invece quelle che si trasmettono solo nei solidi e che influiscono maggiormente sulle strutture. Un primo approfondimento lo puoi trovare in: Carrara, Rapolla, Roberti "Le indagini geofisiche per lo studio del sottosuolo: metodi geoloettrici e sismici" Liguori Editore oppure in Lanzo-Silvestri "Risposta sismica locale" Hevelius Edizioni.
In generale quello che si può dire è che l'amplificazione è funzione del contrasto tra le velocità delle onde sismiche, in particolare quelle di taglio, tra substrato e strato/i superficiale/i e, quindi, del rapporto di rigidità sismica. Anche se poi, a rigore, l'amplificazione è funzione soprattutto della frequenza propria di vibrazione dei singoli mezzi e delle strutture. Etc....

Grazie 1000 per le vostre indicazioni!!!!

La relazione di Medvedev citata fa però riferimento alla velocità delle onde di compressione per il calcolo delle rigidità.

E' chiaro che per una corretta definizione degli incrementi sismici la rigidità (R) deve essere calcolata utilizzando, accanto alla densità, la velocità delle onde di taglio (Vs) e non quella delle onde di compressione.... E' consigliato (vedi Rapolla, Carrara, etc,. libro consigliato dal collega) utilizzare i valori della Vs per il calcolo del contrasto di impedenza.

Rn = Sommatoria Vsi*hi*gammai/sommatoria hi

Il termine parziale dell'incremento sismico previsto da Medvedev in relazione alla presenza della falda non ha comunque a che vedere con la velocità delle onde sismiche (di compressione e/o di taglio che siano)...

Anche se poi, a rigore, l'amplificazione è funzione soprattutto della frequenza propria di vibrazione dei singoli mezzi e delle strutture. Etc....

E' chiaro che il massimo dell'amplificazione si ha in corrispondenza della frequenza fondamentale... ma per rispondere alla domanda formulata , l'eq. di Medvedev mi pare l'unica (quanto meno è l'unica che io conosco), seppure ormai di scarso interesse, che evidenzia effetti di amplificazione indotti dalla presenza d'acqua....

saluti, agi

Un programma di modellazione che restituisce sia l'amplificazione delle onde P che delle onde S, gestendo sia i parametri di velocità che densità, è il codice HVSRModel, che può essere scaricato gratuitamente a questo indirizzo: http://nato.gfz.hr/Software.html.
L'articolo che descrive la teoria si trova qui:
http://dx.doi.org/10.1016/j.cageo.2007.07.009
oppure può essere richiesto all'autore, Prof. Marijan Herak all'indirizzo herak@irb.hr

Grazie per la comunicazione Prof Mucciarelli.
Colgo l'occasione per rispolverare un mio vecchio pallino.

Chi fosse interessato a leggere il documento citato dal Prof Mucciarelli ... dovrà pagare 31$ per scaricarlo, oppure andare in una biblioteca universitaria che dispone di Computers & Geosciences Volume 34, Issue 11.

Il CNG spende (non ricordo più le cifre) più di 100.000 € anno per stampare ed inviarci le riviste GTA e Geologi, disponibili on line.
Perchè non utilizzare parte di quei soldi per pagare agli iscritti l'accesso alle riviste scientifiche.
Lo stesso discorso vale per gli OO.RR. .
Questo sarebbe utile all'APC!!!

Diamoci da fare, sensibiliziamo gli OO.RR, il CNG.

Qualcuno ha idea di eventuali critiche avanzate al metodo di Medvedev ?

L'ho trovate, se interessa a qualcuno sono in N. Mandrescu; 1978; Proc 2 in t conf on MS vol 1 pp 399-412.
Ora come trovarle fisicamente è un bel problema.

Per l'articolo citato dal Prof. Mucciarelli, basta scaricare il software dal link citato, dentro il file .zip ci sta il pdf dell'articolo.