Risposta Sismica Locale - Effetto di Sito

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

Danni provocati dalla liquefazione del suolo dopo un terremoto in Giappone 

Il termine "effetto di sito" in sismologia indica quell'associazione di caratteristiche geologiche e morfologiche che rende un luogo più o meno soggetto da danni conseguenti ad una scossa sismica.

La conoscenza degli effetti di sito è uno degli aspetti più importanti dal punto di vista della mitigazione dell’azione sismica.

In particolare l’azione destabilizzante di un terremoto sulle opere antropiche può essere di tipo diretto (moto vibratorio del suolo), o di tipo indiretto (frane sismoindotte e liquefazione dei terreni di fondazione).

Gli aspetti di mitigazione che riguardano il moto al suolo sono connessi all’ipotesi di una trasmissione amplificata del moto sismico proveniente dal basamento roccioso (bedrock) sottostante. La conoscenza di tale effetto è molto importante per la scelta di soluzioni progettuali idonee alla mitigazione del moto sismico. In particolare le situazioni che determinano gli effetti di amplificazione locale sono definite, oltre che da condizioni stratigrafiche dei terreni non consolidati giacenti sopra il bedrock, anche da particolari situazioni morfologiche tipo: zone di cresta, zone di versante acclive, zone di vallata o di conca endoreica e, o comunque, aree dove si hanno effetti di focalizzazione del raggio sismico.

In molti casi l'amplificazione è dovuta a fenomeni di risonanza di terreni incoerenti stratificati al di sopra del 'bedrock': fenomeni di riflessione e rifrazione delle onde sismiche alle interfacce di discontinuità tra i due tipi di terreno portano infatti all'intrappolamento delle onde sismiche nello strato superficiale e alla successiva amplificazione; tale configurazione geomorfologica facilità anche la propagazione delle 'Onde di Love' che sono tra i tipi di onde sismiche più distruttive.

L’individuazione delle aree potenzialmente interessate da fenomeni di frane sismoindotte e da fenomeni di liquefazione possono essere fatta mediante il rilevamento diretto sul terreno, tramite la prospezione geologica, di alcuni elementi indiziari caratteristici della presenza di frane, nonché, da documentazioni storiche e testimonianze riguardanti gli avvenimenti accaduti in passato nella zona.

In particolare tutte le aree in frana possono essere destabilizzate da un terremoto, in particolare le frane attive; le frane quiescenti e/o stabilizzate possono essere, comunque, riattivate da un sisma violento.

L’individuazione di eventuali terreni di recente deposizione (deposizione quaternaria e antropica) permette di circoscrivere aree potenzialmente interessate da fenomeni di liquefazione o di densificazione del suolo.

Gli effetti di sito, e con essi le necessarie misure di protezione antisismiche, possono essere individuati tramite attente analisi di microzonazione sismica.

    

Geologia: Liquefazione Terreni - Rischio sismico - Contiene Video

Crisi sismica Modena/Ferrara Maggio 2012
Il forte terremoto del 20 maggio 2012 è stato caratterizzato da diffusi fenomeni di “liquefazione” dei terreni che hanno suscitato stupore e preoccupazione fra i cittadini. La liquefazione è un fenomeno che spesso accompagna i terremoti di forte intensità (superiore alla magnitudo 5 della scala Richter).

Giappone terremoto di Niigata del 1964

Fenomeno per cui, in conseguenza dell’applicazione di azioni dinamiche quali le azioni sismiche agenti in condizioni non drenate, un terreno perde la propria resistenza al taglio. La causa sta nell’incremento delle pressioni interstiziali che segue alla sollecitazione dinamica: l’incremento, sommato al valore iniziale della pressione interstiziale, arriva a uguagliare il valore delle tensioni normali applicate determinando l’annullamento delle tensioni efficaci e dunque della resistenza. Sono particolarmente suscettibili di liquefazione dinamica i depositi superficiali di terreni granulari sciolti sotto falda.

Vedi anche: Verifica Qualitativa alla Liquefazione delle Sabbie.
Un semplice esperimento chiarisce la teoria:

Un Real Video mostra cosa succede in realtà:

Sismica: Amplificazione locale delle Onde sismiche - Effetto di sito - Contiene Video

Amplificazione sismica locale
Modificazione in ampiezza, frequenza e durata dello scuotimento sismico dovuta alle specifiche condizioni litostratigrafiche e morfologiche di un sito. Si può quantificare mediante il rapporto tra il moto sismico in superficie al sito e quello che si osserverebbe per lo stesso evento sismico su un ipotetico affioramento di roccia rigida con morfologia orizzontale. se questo rapporto è maggiore di 1, si parla di amplificazione locale.

Nel video successivo Giovanna Cultrera spiega come le onde sismiche si modificano vicino alla superficie terrestre attraversando terreni con caratteristiche elastiche differenti. Il cosiddetto "effetto di sito" è per esempio l'amplificazione delle onde quando incontrano i sedimenti fluviali o lacustri

Caricato su Youtube da INGVterremoti in data 10/mag/2011

  

 

Terremoti in Sicilia

Mappa delle località della Sicilia colpite dal sisma del 1693

Cronologia degli eventi sismici disastrosi in Sicilia con rilevante impatto sui beni architettonici, paesaggistici, storici, artistici, etnoantropologici e archeologici.

La Sicilia è una delle regioni più sismiche d'Italia come frequenza e intensità dei terremoti. Nell'elenco sono compresi gli eventi sismici di magnitudo superiori al grado 5° della scala Scala Richter con epicentro registrato in territorio siciliano o nella vicina Calabria o nel bacino del Mediterraneo o causati dallo scorrimento della Placca africana che hanno interessato l'isola negli ultimi due millenni con rilevante impatto sui beni architettonici, paesaggistici, storici, artistici, etnoantropologici e archeologici delle località interessate. Per una ricerca mirata ed esaustiva si rimanda all'elenco Storico dei Terremoti.[1][2]
la Scala Mercalli è espressa in unità che distinguono il grado degli "effetti" distruttivi sui manufatti.
la Scala Richter è espressa in unità che distinguono il grado della "causa" che ha generato gli effetti distruttivi sui manufatti, espressa in energia sviluppata e liberata dallo scoppio di un quantitativo predefinito di tonnellate di tritolo.

Il criterio di valutazione è formalmente e sostanzialmente diverso. Un terremoto di potenza pari a quello del 1908 nello Stretto di Messina secondo la scala Mercalli non sarebbe preso in considerazione e classificabile in una zona desertica in quanto non produce distruzioni quantificabili e visibili ma, comporta ugualmente gravi danni incidendo sulla variazione dell'asse terrestre con conseguenze inimmaginabili sull'alternarsi giorno notte, sull'avvicendarsi delle stagioni. Altresì, un terremoto sottomarino origina onde anomale che riversano la loro energia sulle coste limitrofe indipendentemente dalla presenza di manufatti o centri abitati.

I millennio d.C.

Continua su Wikipedia per gli altri periodi.

La scala Mercalli

La scala Mercalli è una scala di valutazione dell'intensità di un terremoto eseguita osservando gli effetti che esso produce sulla superficie terrestre su persone, cose e manufatti. Questa valutazione non richiede l'utilizzo di strumenti di misurazione e per la sua caratteristica descrittiva può essere applicata anche alla classificazione di terremoti avvenuti in tempi storici, di cui sia rimasta una descrizione scritta. I valori di questa scala sono scritti con numeri romani e vanno da I a XII.

Terremoto ad Amatrice - Italia

Due terremoti di identica magnitudo possono avere diverse intensità, se per esempio hanno ipocentri posti a differenti profondità, oppure si verificano in zone con una diversa antropizzazione. L'esempio classico è quello del terremoto di altissima magnitudo che però avviene in mezzo al deserto, dove non ci sono costruzioni e che potrà avere intensità minore (quindi un Grado Mercalli inferiore) rispetto ad un altro, di magnitudo inferiore, che però avviene in una zona rurale densamente abitata, dove le costruzioni non sono antisismiche. Non ha alcun senso dunque trovare equivalenze tra i valori della scala Richter (che misura una grandezza fisica) con quelli della scala Mercalli (basata sugli effetti prodotti). Per uno stesso terremoto si possono definire sia l'intensità massima riscontrata in vicinanza dell'epicentro, che le varie intensità osservate nelle diverse località in cui l'evento sismico è stato avvertito.

Altro sulla scala Mercalli

Lo Tsunami del 2004 - Animazione

Animazione dello Tsunami nell'Oceano Indiano del 26 dicembre 2004

Il maremoto dell'Oceano Indiano del 26 dicembre 2004 è stato uno dei più eclatanti disastri naturali registrati fra la fine del XX secolo e l'inizio degli anni 2000, causando oltre 280 mila morti. Ha avuto la sua origine e il suo sviluppo nell'arco di poche ore in una vasta area della terra: ha riguardato l'intero sud-est dell'Asia, giungendo a lambire le coste dell'Africa orientale.

Tutto ha avuto inizio alle ore 00:58:53 UTC quando un violentissimo terremoto - circa 9,0 gradi della scala ML della magnitudo locale - ha colpito l'Oceano Indiano al largo della costa nord-occidentale di Sumatra (Indonesia).

Tale terremoto è risultato il più violento degli ultimi quarant'anni, cioè dal sisma che colpì l'Alaska (USA) il 27 marzo del 1964, ed ha provocato centinaia di migliaia di vittime, sia direttamente sia attraverso il conseguente maremoto manifestatosi attraverso una serie di onde anomale alte fino a 15 metri che hanno colpito sotto forma di giganteschi tsunami vaste zone costiere dell'area asiatica tra i 15 minuti e le 10 ore successive al terremoto.

Gli tsunami hanno colpito e devastato parti delle regioni costiere dell'Indonesia, dello Sri Lanka, dell'India, della Thailandia, della Birmania, del Bangladesh, delle Maldive giungendo a colpire le coste della Somalia e del Kenya (ad oltre 4.500 km dall'epicentro del sisma).

Terremoti, Edifici e Risonanza

Si ha risonanza quando una forza esterna agisce su un sistema fisico con una frequenza capace di amplificare il moto del sistema stesso.
La comune altalena che si trova nei parchi da gioco è in sostanza un pendolo. Esso ha, come tutti i pendoli, una frequenza tipica di oscillazione. Per spingere una persona sull’altalena, in modo da ottenere un moto sempre più ampio, dobbiamo imprimere all’altalena delle spinte anche piccole, ma sempre sincronizzate con il suo moto: quando l’altalena è tornata indietro al massimo e comincia a tornare in avanti, una piccola spinta ne aumenta l’ampiezza di oscillazione. Spinta dopo spinta, l’oscillazione diventa sempre più ampia e più veloce: è un esempio di un fenomeno generale, che avviene in meccanica, acustica ed elettromagnetismo e si chiama risonanza.
Un esempio famoso dei possibili effetti della risonanza è il crollo del ponte di Angeres,in Francia,avvenuto nel 1850.In quell’occasione passarono sul ponte diverse centinaia di soldati, che marciavano al passo: i colpi dei piedi sul ponte lo fecero vibrare in modo tale da amplificarne le oscillazioni spontanee, proprio come avviene nell’altalena; mediante tale meccanismo, queste oscillazioni si amplificarono fino a staccare i cavi che sorreggevano il ponte dai loro punti di ancoraggio.
In molti casi la risonanza è anche la causa dei danni arrecati dal terremoto. Per esempio, nel 1989 un violento terremoto avvenuto nella zona di San Francisco, in California, fece crollare un tratto di autostrada sopraelevata. In quell’occasione le onde sismiche avevano una frequenza di circa 1,4 Hz e sono entrate in risonanza con le oscillazioni della carreggiata. La strada ha dunque iniziato a vibrare con un’ampiezza sempre più grande, fino a crollare.
Tratto da: http://online.scuola.zanichelli.it/amaldi-files/Cap_16/Risonanza_Cap16_Par3_Amaldi.pdf

Il Terremoto dell'Emilia Romagna del 2012 - USGS Tavola in HD da scaricare

Cliccare sull'immagine per ingrandire. Cliccare sull'immagine con il tasto destro del mouse e scegliere "salva immagine" per il download 

Il terremoto dell'Emilia del 2012 è stato un evento sismico costituito da una serie di scosse localizzate nel distretto sismico della pianura padana emiliana, prevalentemente nelle province di Modena, Ferrara, Mantova, Reggio Emilia,Bologna e Rovigo, ma avvertite anche in un'area molto vasta comprendente tutta l'Italia Centro-Settentrionale e parte della Svizzera, della Slovenia, della Croazia, dell'Austria, della Francia sud-orientale e della Germania meridionale. Già tra il 25 e il 27 gennaio 2012 si ebbero in zona fenomeni significativi, ma la prima scossa più forte, di magnitudo MI 5,9 e Mw 5,86 è stata registrata il 20 maggio 2012 alle ore 04:03:52 ora italiana (02:03:52 UTC), con epicentro nel territorio comunale di Finale Emilia (MO), con ipocentro a una profondità di 6,3 km.
Il 29 maggio 2012 alle ore 09:00:03 ora italiana (07:00:03 UTC), una nuova scossa molto forte di magnitudo MI 5,8 e Mw 5,66 è stata avvertita in tutta l'Italia Settentrionale, creando panico e disagi in molte città come Ferrara,Modena, Reggio Emilia, Bologna, Mantova e Rovigo; l'epicentro è situato nella zona compresa fra Mirandola, Medolla e San Felice sul Panaro. A quella delle 9:00 sono seguite altre tre scosse rilevanti: una alle 12:55 di magnitudo 5,4, una alle 13:00 di magnitudo 4,9 e un'ulteriore scossa alla stessa ora di magnitudo 5,2.
Il 31 maggio 2012 alle 16:58 una scossa di magnitudo 4,0 con epicentro a Rolo e Novi di Modena, ha colpito la zona della bassa reggiana e dell'oltrepò mantovano, già molto provate dalle scosse dei giorni precedenti che avevano avuto come epicentro la vicina area della bassa modenese. Sempre la sera del 31 maggio alle ore 21:04 si è verificata una scossa di magnitudo 4,2 con epicentro a San Possidonio.
Queste scosse sono state seguite da uno sciame sismico con scosse di magnitudo variabile di minore entità scala Richter. Un'altra scossa di magnitudo 5,1 è stata avvertita in tutto il Nord Italia il 3 giugno 2012 alle ore 21:20:43 ora italiana (19:20:43 UTC), con epicentro in Novi di Modena.
Le accelerazioni di picco registrate dall'accelerometro di Mirandola durante le scosse più forti del 20 maggio e del 29 maggio sono state rispettivamente di 0,31 g e di 0,29 g, valori che in base alla carte vigenti di pericolosità sismicarenderebbero stimabile in circa 2500 anni il tempo di ritorno di ciascun evento nella medesima area.
I due eventi sismici principali hanno causato un totale di 27 vittime (22 nei crolli, tre per infarto o malore e due per le ferite riportate), in maggioranza dipendenti di aziende distrutte. Il 4 giugno 2012 è stato proclamato giornata di lutto nazionale per le vittime del terremoto.
L'intensità massima dei terremoti, stimata come cumolo degli effetti della sequenza, è stata pari a 8, secondo la Scala Macrosismica Europea (EMS-98).
Tavola scaricabile e stampabile in HD

Livelli di studi di Microzonazione Sismica

Lo studio di Microzonazione sismica è uno strumento conoscitivo dalle diverse potenzialità, che ha costi differenti in funzione del livello di approfondimento che si vuole raggiungere.

Livello 1: è un livello propedeutico ai veri e propri studi di Microzonazione sismica, in quanto consiste in una raccolta di dati preesistenti, elaborati per suddividere il territorio in microzone qualitativamente omogenee.

Livello 2: introduce l’elemento quantitativo associato alle zone omogenee, utilizzando ulteriori e mirate indagini, ove necessarie, e definisce una vera carta di MS.

Livello 3: restituisce una carta di MS con approfondimenti su tematiche o aree particolari.
Per saperne di più: Protezione Civile

Terremoto dell'Aquila Aprile 2009 - Poster in HD del USGS - Scaricabile

Tasto sinistro del mouse per allargare l'immagine, tasto destro per scaricare

Il terremoto dell'Aquila del 2009 consiste in una serie di eventi sismici, iniziati nel dicembre 2008 e non ancora terminati, con epicentri nell'intera area della città, della conca aquilana e di parte della provincia dell'Aquila. La scossa principale, verificatasi il 6 aprile 2009 alle ore 3.32, ha avuto una magnitudo momento (Mw) pari a 6,3 (5,8 o 5,9 sulla scala della magnitudo locale), con epicentro alle coordinate geografiche 42°20′51.36″N 13°22′48.4″E, ovvero in località Colle Miruci, a Roio, nella zona compresa tra le frazioni di Roio Colle, Genzano e Collefracido, interessando in misura variabile buona parte dell'Italia Centrale. Ad evento concluso il numero definitivo è stato di 309 vittime, 1.600 feriti e oltre 10 miliardi di euro di danni stimati.
Scarica la Tavola Stampabile in HD