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Structure–soil–structure interaction (SSSI): Literature review

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0267726111002168

credo molto importante:

SSSI effects turn out to be signicant, and one immediate consequence is that erecting or dismantling a building or a group of buildings could change the seismic hazard for the neighbor-hood. This leads to signicant conceptual changes, especially concerning seismic microzonation studies, land-use planning, and insurance policies.

Relativamente alla presenza di una struttura interrata quale un parcheggio:
https://www.researchgate.net/profile/Giu...-Structures.pdf

questo è il modello dell'opera


e di seguito il rapporto amax_opera/amax free field
...
In order to assess the effects (3) and (4), it has been used a synthetic response parameter defined as the ratio between the maximum acceleration at the 2D model surface, amax,S, and the peak acceleration at the surface evaluated in free field conditions, amax,FF (Fig. 3c,d and e). The model geometry produces, overall, seismic motion amplification behind the walls and at the excavation center, due to focusing phenomena of the waves, and seismic motion attenuation in front of the wall related to diffraction phenomena of seismic waves.
...

Se non sbaglio, dall'analisi di quanto proposto in precedenza emerge come ad una distanza di circa 10 m dai bordi dell'opera l'amplificazione si annulla e come l'amplificazione possa essere anche molto elevata a distanze inferiori ai 10 m.

In ambienti urbani, opere come i parcheggi interrati (uscite delle metropolitane, ecc.) vengono realizzate anche in adiacenza/prossimità di fabbricati esponendo quindi questi ultimi ad un potenziale incremento delle azioni sismiche. Nei centri storici, così come in alcune periferie delle nostre città, edifici antichi o vecchi sono verosimilmente caratterizzati da una elevata vulnerabilità sismica; in questo quadro anche un modesto incremento delle azioni determinerebbe un drastico aumento del rischio sismico di ogni singola struttura.

La review di Menglin et al., 2011 mi sembra un ottimo riferimento, è da studiare a fondo.

Il modello di parcheggio interrato è anche molto eloquente. Sì, al di là dei 10 m o 2/3 circa di larghezza della struttura non c'è significante variazione rispetto al free field, ovviamente questo non vale per tutti gli edifici, la massa, l'altezza tra l'altro spesso governano.

A partire da questi articoli e da quelli di Castellaro et al. con i microtremori si potrebbe iniziare a costruire un database di riferimenti da includere nelle nostre relazioni.

credo che sia pure il caso di iniziare ad inserire nelle nostre relazioni riferimenti alla SSSI. In particolare per le relazioni di varianti urbanistiche in ambiente urbano si dovrebbe cercare di perimetrare i possibili effetti della variante stessa sulla RSL delle aree circostanti.

Un altro dato che emerge dalla SSSI è una sorta di "autocontagio".
In ambienti urbani, caratterizzati da fabbricati simili, gli edifici tendono a reimmettere nel terreno le proprie frequenze forzando quindi il terreno ad amplificare frequenze coincidenti con quelle delle strutture stesse e favorendo così fenomeni di risonanza. Credo che, nel caso di edifici/strutture sufficientemente vicini, tale fenomeno possa essere anche indipendente dalle frequenze proprie del terreno.

Però, quale potrebbe essere il meccanismo di risonanza? Più che forzare il terreno, una struttura influenza il campo di microtremori naturali e può sovrastarlo per un volume funzione della sua massa e dimensioni.

In poche parole le strutture si comportano da sorgenti di onde elastiche. Fenomeni di risonanza 1D, per quanto ne sappia, potrebbero insorgere per riflessione multipla tra fondazione e contrasto di impedenza in profondità. La frequenza di questa onda stazionaria sarebbe maggiore di quella che si forma tra contrasto di impedenza e superficie libera del terreno, in funzione della profondità delle fondazioni.

.....ecco cosa pensavo .
Una struttura si comporta da sorgente sollecitando il terreno con frequenze che sono quelle proprie della struttura.
Strutture vicine e simili, per massa e dimensioni, si influenzerebbero reciprocamente poiché ogni struttura costituirebbe una sorgente distinta da frequenze simili (se non uguali) a quelle delle strutture adiacenti.
In questo senso intendevo risonanza.

Alle frequenze amplificate dal terreno si sovrapporrebbero, almeno fino a certe distanze dalle sorgenti-strutture, le frequenze proprie delle strutture.

Il fenomeno di cui parli mi sembra faccia parte dei cosiddetti city effects di cui abbaimo parlato, con isolati interi i cui segnali sismici si sovrappongono, creando un segnale globale caratterizzato da una frequenza dominante (periodo fondamentale di risonanza della città o di un quartiere).

Il concetto è lo stesso della frequenza di risonanza di un edificio, esteso ad un gruppo di edifici.

Può poi accadere, per colmo di sfortuna (forse è accaduto a Mexico City) che la frequenza di risonanza della città coincida con la frequenza di risonanza della coltre (o del bacino in 2D) e si crea un'onda stazionaria con amplificazione dell'energia e diminuizione del tempo di attenuazione del segnale.

Il fenomeno invece del parcheggio interrato e dell'eventuale onda stazionaria che si forma tra piano di posa della fondazione e bedrock fa parte della SSI, e anche della RSL in priam fase. In questo caso l'onda stazionaria ha sempre frequenza maggiore dell'onda stazionaria della coltre in free field (h<H significativamente in un parcheggio interrato) per cui le due onde stazionarie avrebbero diverse frequenze(quantunque si potrebbero sovrapporre delle armoniche).

Dal punto di vista della professione, quando abbiamo a che fare con un parcheggio interrato dovremmo sempre fornire le amplificazioni in free field e alla base del parcheggio. 2 modelli distinti di RSL con 2 diverse risposte spettrali. Se il parcheggio è molto profondo, anche 3 (un terzo modello a livello intermedio).
I microtremori li avremmo solo in free field, a meno che riusciamo ad eseguire misure anche sul piano di posa, prima della gettata delle fondazioni...

In questo caso, è chiaro che il fenomeno della doppia risonanza ha maggiore probabilità di accadimento, se consideriamo risposta in free-field, a profondità intermedia, a profondità del piano di posa. Sia amplia la potenziale finestra di sovrapposizione in presenza di contrasti di impedenza.

Non ho idea di quale siano tipiche frequenze di risonanza dei parcheggi interrati.