HVSR

HVSR (Horizontal to Vertical Spectral Ratio): tecnica di analisi dei microtremori (nota anche come tecnica di Nakamura) finalizzata alla determinazione della frequenza naturale di vibrazione del terreno in un certo sito e basata sull’analisi di Fourier delle componenti del microtremore misurate sul piano orizzontale e nella direzione verticale. La tecnica fu introdotta come strumento speditivo e basso costo per stimare l’incidenza delle condizioni locali sull’amplificazione sismica dovuta ad un evento sismico attraverso la stima i) di quali frequenze possono essere amplificate dal terreno e ii) del profilo verticale della velocità delle onde di taglio Vs.

Il metodo prevede il calcolo nel dominio delle frequenze del rapporto H/V tra la componente orizzontale (H) e quella verticale (V) del microtremore sismico ambientale, ovvero le oscillazioni proprie del terreno indotte da una serie di fattori sia naturali che antropici. La teoria proposta dagli Autori indica che lo spettro del rapporto H/V è legato alla variazione della velocità delle onde di taglio Vs lungo la profondità: nel caso della presenza di una stratificazione sismica del terreno, ovvero la presenza di discontinuità nelle proprietà elastiche dei terreni, un’onda che viaggia in un sismostrato superficiale viene (parzialmente) riflessa dall’orizzonte che lo separa dal sismostrato sottostante, interferendo con quelle incidenti, sommandosi e raggiungendo le ampiezze massime (risonanza) quando la lunghezza dell’onda incidente (λ) è 4 volte (o suoi multipli dispari) lo spessore H del primo strato.

La frequenza fondamentale di risonanza (fR) dello strato relativa alle onde S è pari a: fR= VS1/(4 H)

La tecnica di misura è passiva, cioè non utilizza una sorgente artificiale in quanto prevede la registrazione delle tre componenti nello spazio del microtremore locale in un range di frequenze compreso tra 0.1 Hz e 100 Hz. A tal fine, si utilizza un terna geofonica per registrare le componenti nel moto lungo la direzione verticale e lungo due direzioni orizzontali tra loro perpendicolari per una finestra temporale sufficientemente lunga da ricevere energia dalle sorgenti distribuite attorno al sito nell’ipotesi che esse sollecitino statisticamente in maniera uguale le componenti orizzontali e verticali del moto.

Le frequenza che interessano l’ambito geologico-tecnico per la progettazione sono tipicamente comprese nell’intervallo tra 0.5 Hz e 20 Hz

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