Home GeoForum Forums Geologia & Professione Geologia & Professione Dubbio su inserimento accelerogrammi in STRATA

Salve a tutti colleghi,

da poco ho iniziato a cimentarmi nelle analisi di RSL 1D utilizzando il software gratuito STRATA e seguendo il corso di mccoy (non so se è possibile "taggare" un utente qui nel forum in modo che possa leggere).

Nel corso che ho seguito viene spiegato che quando si aggiungono gli accelerogrammi in STRATA, il fattore di scala di ciascun accelerogramma (trovati tramite Rexel) va modificato fino a raggiungere una PGA quanto più possibile uguale a quella di progetto.
Vedo invece che alcuni colleghi inseriscono in STRATA gli accelerogrammi non scalati, ovvero mantenendo un fattore di scala pari ad 1 ed una PGA diversa da quella di progetto, questo per tutta la settupla scelta (quindi, il contrario di quello che ho imparato nel corso).

Non volendo dubitare di nessuno, per carità, ma questo mi crea dei dubbi, qualcuno potrebbe gentilmente confermarmi quale è il giusto modo di inserire gli accelerogrammi?

Grazie a tutti per la disponibilità.

Ciao AleGeo90,
la risposta non è così semplice. E' importante tenere in considerazione che la RSL serve a valutare le azioni sismiche che agiscono su una struttura e che questa risulta maggiormente vulnerabile ai periodi propri di vibrare.

La norma non indica un chiaro ed univoco processo da adottare!

NTC18 cap.3.2.3.6:
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L’uso di storie temporali del moto del terreno naturali o registrate è ammesso a condizione che la loro scelta sia rappresentativa della sismicità del sito e sia adeguatamente giustificata in base alle caratteristiche sismogenetiche della sorgente, alle condizioni del sito di registrazione, alla magnitudo, alla distanza dalla sorgente e alla massima accelerazione orizzontale attesa al sito.
Le storie temporali del moto del terreno registrate devono essere selezionate e scalate in modo tale che i relativi spettri di risposta approssimino gli spettri di risposta elastici nel campo dei periodi propri di vibrazione di interesse per il problema in esame.
Nello specifico la compatibilità con lo spettro di risposta elastico deve essere verificata in base alla media delle ordinate spettrali ottenute con i diversi accelerogrammi associati alle storie per un coefficiente di smorzamento viscoso equivalente & del 5%. 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

In blu: la norma sembra imporre la scalatura degli accelerogrammi
In rosso: il problema è ricondotto alla spettro-compatibilità delle medie spettrali per i periodi propri di vibrazione di interesse dell’opera in esame (in teoria potremmo limitare la ricerca delle storie temporali spettro-compatibili ad un campo di T prossimo a quelli della struttura in esame)

Circolare ministeriale 7/19 C.S.LL.PP.
C 3.2.3.6
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Al fine di soddisfare i suddetti requisiti di spettro-compatibilità, i segnali registrati possono essere scalati linearmente in ampiezza. È tuttavia opportuno contenere il fattore di scala in un intervallo limitato in modo da non alterare eccessivamente i segnali.
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e ancora C7.11.3.1.2.2
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Benché le NTC prescrivano che il requisito di 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. Tali accelerogrammi potrebbero infatti determinare, sulla struttura o sul sistema geotecnico oggetto dell’analisi, effetti di non linearità eccessivamente pronunciati e incompatibili con l’effettiva pericolosità sismica del sito. Per motivi analoghi, è opportuno selezionare storie temporali che soddisfino l’ulteriore vincolo di compatibilità in media con l’accelerazione massima (ag) prescritta per il sito in esame dallo studio di pericolosità sismica di base.

In blu: la scalatura è una possibilità e non un obbligo
In rosso: è opportuno che anche i singoli spettri siano spettro-compatibili almeno per quanto riguarda il limite superiore
In verde: è opportuno che gli accelerogrammi di input abbiano mediamente una ag compatibile con la PGA

Non credo che dalla sola lettura della norma si possa avere una chiara indicazione sulla procedura da adottare e soprattutto se tutte le raccomandazioni e vincoli siano effettivamente applicabili (banche dati, software di estrazione, procedure, ecc.) :

- scalatura obbligatoria o possibile?
- spettro-compatibilità delle medie spettrali evitando l’utilizzo di segnali individuali che eccedano lo spettro target+30%
- spettro-compatibilità limitata al campo di T di interesse dell’opera in esame ma con vincolo di ag media compatibile con la PGA

Per evitare di darti una non risposta ti posso dire come mi regolo io.

Per l’estrazione degli accelerogrammi utilizzo Rexelweb che sfrutta un’estesa banca dati di storie temporali ma, almeno in molte zone in cui opero solitamente, presenta problemi nel trovare accelerogrammi scalati alla PGA (o meglio nel trovarli con scalature accettabili).

Inizialmente provo ad evitare la scalatura e ad ottenere uno spettro medio con valore di PGA compatibile (quindi +30% -10%) con quelli della pericolosità sismica di base imponendo un valore del periodo del limite inferiore di spettro-compatibilità molto basso (es. T=0.025÷0.01s; a volte imponendo T=0s si ottengono spettri ancorati alla PGA con media spettro-compatibile).

Il periodo del limite superiore della spettro-compatibilità lo valuto considerando le vibrazioni di interesse per la struttura in esame con l’ausilio delle indicazioni fornite dal progettista, in assenza di queste ultime, se la struttura non è eccessivamente alta e snella, considero T=1÷2s.

La compatibilità dei singoli spettri è decisamente meno facile da rispettare perché l’eliminazione di uno spettro dal set determina l’implementazione nella ricerca successiva di altri spettri non compatibili. A questo punto si può provare:
- ad eseguire una ricerca con più combinazioni di set e scegliere quella con spettri singoli con minor scarto per i periodi di interesse
- provare ad eliminare i singoli spettri che si presentano oltre lo scarto per periodi corrispondenti ai modi principali di vibrare della struttura in esame (se si conoscono)
- provare ad eliminare i singoli spettri che si presentano oltre lo scarto per periodi corrispondenti ai massimi periodi (frequenze) del rapporto spettrale HVSR (eviteremo così di immettere nello studio di RSL input che oltre ad essere di per sé oltre lo scarto sono suscettibili di amplificazione, azioni sismiche eccessivamente gravose)

Naturalmente questi ultimi processi sono onerosi in ordine di tempo e non garantiscono l'acquisizione di set di accelerogrammi coerenti con la norma....insomma potrebbe essere tempo sprecato!

Innanzitutto ti ringrazio moltissimo per le delucidazioni fornite....da queste noto comunque che una risposta o modo univoco di procedere non c'è. 😵‍💫😵

Provo a porre ora un altro quesito: ho provato ad eseguire due analisi di RSL per lo stesso sito, stessa struttura ecc inserendo, in STRATA, la prima volta, gli accelerogrammi spettro-compatibili e scalati alla PGA di progetto ottenuti con REXEL; mentre, la seconda volta ho inserito gli accelerogrammi spettro-compatibili non scalati ottenuti con Rexelweb.

In entrambi i casi l'analisi è andata a buon fine ma ho ottenuto risultati diversi (seppure di poco).

In questo caso come si decide quale delle due analisi è "più giusta"?
Dovrebbero essere entrambe giuste se ho capito bene, c'è quindi un modo per scegliere "la più giusta"? 😵‍💫😵‍💫😵‍💫😵‍💫😵‍💫😵‍💫😵‍💫😵‍💫😵‍💫

Grazie mille per la pazienza!!!!👌👍💪

Nessuna pazienza ..... per fortuna ogni tanto qualcuno ravviva un po' il forum.

Che i risultati siano differenti è normale, al cambiare dell'input cambia anche l'output.

Quale sceglierei?
Sceglierei il risultato ottenuto dall'input (segnale medio e singoli segnali) che, per gli intervalli dei modi di vibrazione propri della struttura in esame, presenta il minimo scarto rispetto allo spettro target.

Se non conosciamo i modi di vibrazione della struttura:
- non utilizzerei il risultato ottenuto da input la cui spettoro-compatibilità media deriva da segnali con scalatura maggiore di 5
- non utilizzerei il risultato ottenuto da input non scalati la cui spettro-compatibilità è stata ottenuta per intervalli di periodi non sufficientemente ampi rispetto a quelli che si possono ipotizzare per la struttura in esame

Grazie di nuovo per la risposta. Gentilissimo!

In merito a quanto hai scritto:

- "input la cui spettro-compatibilità media deriva da segnali con scalatura maggiore di 5"...se si lavora con REXEL si ha la possibilità di escludere una o più stazioni e ripetere il calcolo fin quando il fattore di scala medio e/o dei singoli accelerogrammi sia di nostro gradimento...nel mio caso scelgo sempre settuple con un fattore di scala medio <5, anche per i singoli segnali, e quando possibile cerco sempre di avvicinarmi ad 1;

- "input non scalati la cui spettro-compatibilità è stata ottenuta per intervalli di periodi non sufficientemente ampi rispetto a quelli della struttura"...con Rexelweb io scelgo sempre un range di periodo, se non conosco quello della struttura, tra 0 e 2, proprio per estendere il più possibile la spettro-compatibilità (o almeno assicurarla per T=0); invece vorrei confrontarmi su come affinare al meglio la ricerca dei 7 segnali che propone Rexelweb. Rexelweb da la possibilità di escludere una stazione e ripetere il calcolo, io, dato che comunque la settupla proposta è sempre spettro-compatibile per il range di periodo imposto (diciamo tra 0 e 2), mi baso sulla categoria topografica (se ho un sito di categoria B faccio in modo che i singoli segnali siano riferiti ad un suolo della stessa categoria).
Ci sono altri fattori da considerare per affinare al meglio la ricerca in questo caso?

Per il momento ho soddisfatto i miei dubbi in merito alla RSL ma sicuramente presto se ne presenteranno altri, quindi a presto e grazie di nuovo!!

Per la parte in grassetto: considera sempre che la ricerca deve essere effettuata in riferimento allo spettro target dell'orizzonte (quindi sempre T1) in corrispondenza del quale imponi l'input della RSL.
La discriminante è quindi la Vs del bedrock o soft-bedrock:
- se imponi l'input al bedrock Vs>800 m/s lo spettro target è quello riferito alla categoria A
- se imponi l'input ad un soft-bedrock (può capitare di avere termini con spessori molto ingenti con Vs<800 m/s) lo spettro target è riferito alla categoria di pertinenza delle Vs del soft-bedrock (solitamente categoria B)

Naturalmente la ricerca dei segnali di input dovrebbe essere effettuata facendo riferimento a registrazioni derivate da stazioni collocate su siti con categoria corrispondente a quella di interesse (es. stazioni su suolo di cat.A se ho un bedrock Vs>800 m/s)

Sei stato chiarissimo!! Grazie mille di nuovo!