Risposta Sismica Locale

Risposta SIsmica Locale (RSL): azione sismica sito-specifica che incide sulla superficie topografica a seguito delle modifiche in ampiezza, durata e contenuto in frequenza del moto sismico indotte dalla trasmissione delle onde elastiche dal substrato rigido (bedrock sismico) ai terreni di copertura a bassa profondità.

La normativa NTC prevede che laddove “i sistemi geotecnici siano complessi o se nel caso in cui si intenda aumentare il grado di accuratezza nella previsione dei fenomeni di amplificazione” attesi al sito dalla possibilità che si verifichino, sia pure con probabilità molto bassa, eventi di magnitudo superiore a quelle verificatesi nel periodo di rifermento del catalogo dei terremoti in funzione degli effetti di amplificazione di sito sia necessario predisporre specifiche analisi numeriche di Risposta Sismica Locale (RSL) che tengano conto di tutte le condizioni sia topografiche che meccaniche dei terreni e del bedrock per la definizione delle azioni sismiche da considerare nella progettazione.

Le situazioni geologiche e morfologiche, in cui le condizioni sito-specifiche che possono portare a una modificazione del segnale sismico in arrivo al sito su roccia sono essenzialmente tre:

  • depositi costituiti da terreni stratificati di caratteristiche meccaniche diverse da quelle della roccia sottostante (effetti stratigrafici 1D);
  • depositi di valle con bordi e morfologie del substrato irregolari dove le onde sismiche possono subire fenomeni di rifrazione e riflessione con generazione di onde di superfice e concentrazioni di energia (effetti di bordo 2D-3D);
  • sommità di rilievi collinari, creste, promontori costituiti da formazioni rocciose, profili di versanti, pendii, bordi di terrazzi (effetti topografici 2D-3D).

Per quanto riguarda il fattore stratigrafico, i depositi di terreno amplificano l’accelerazione massima in superficie rispetto a quella che ricevono dal bedrock su cui giacciono, agendo al contempo da filtro del moto sismico, diminuendone l’energia complessiva e modificandone la composizione in frequenza, con accentuazione di alcune (frequenze di sito) e smorzamento di altre. A parità di impedenza sismica del bedrock, l’amplificazione stratigrafica, inoltre, è tanto più elevata quanto minore è l’impedenza sismica dei terreni di copertura.

Nei casi in cui esista una topografia articolata tra il bedorock sismico e le sovrastanti coperture si hanno poi amplificazioni anche maggiori dovute alla sovrapposizione degli effetti di riflessione multipla del segnale sismico dalla superficie topografica libera e dalla frontiera tra i due mezzi che, combinandosi, rimangono intrappolate nello strato a bassa impedenza poggiante sul bedorck nella forma di onde di superficie (ground-roll).

L’assetto superficiale dei terreni ricoprenti il substrato roccioso controlla quindi il fenomeno della risonanza sismica per frequenze critiche, con esaltazione delle frequenze dello spettro all’interno del range di frequenze di interesse ingegneristico (0.5 ÷ 10 Hz).

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