Tematiche di Ricerca in

MICROZONAZIONE SISMICA

 

Gruppo di ricerca: Nunziata C. Costanzo M.R.
 
Collaborazioni:
Dipartimento di Matematica e Geoscienze, Università di Trieste
ENEA, Agenzia Nazionale Nuove tecnologie, Energia e Sviluppo economico sostenibile
Dipartimento di Strutture per Ingegneria e Architettura, Univ. Napoli Federico II
 
L’attività di ricerca è basata sull’approccio deterministico della valutazione del moto al suolo. Sismogrammi realistici (onde di volume e superficiali) vengono calcolati, per sorgenti puntiformi scalate o estese, con una tecnica ibrida comprensiva dei metodi della somma dei modi e delle differenze finite. La tecnica della somma dei modi è usata per calcolare il moto al suolo nella struttura stratificata anelastica 1-D. Il campo d’onda risultante per le onde SH e P-SV viene poi utilizzato per definire le condizioni al contorno della regione anelastica 2-D in cui viene applicata la tecnica delle differenze finite. I sismogrammi lungo le componenti verticale, trasversale e radiale del moto al suolo sono calcolati in un numero prefissato di punti sulla superficie. Le amplificazioni spettrali sono calcolate come rapporti tra gli spettri di risposta calcolati lungo la sezione bidimensionale (2-D) e i corrispondenti spettri di risposta calcolati per il modello di riferimento unidimensionale (1-D).
 
Studi di microzonazione sismica sono stati effettuati nelle città di Napoli, Fabriano, Nocera Umbra, Sellano, Catania, L’Aquila e Poggio Picenze.
 
I risultati principali della ricerca sono:
 
1) la microzonazione sismica di Napoli per il terremoto del 1980 (MS=6.9) nell’ambito del Progetto UNESCO-IUGC-IGCP ‘Seismic ground motion in large urban areas’. La ricerca ha richiesto innanzitutto la definizione di un quadro geologico e sismo-stratigrafico dettagliato, per ogni quartiere. Sono state riconosciute 6 zone sismo-stratigrafiche omogenee, per ognuna delle quali, per ogni modello sismostratigrafico di Vs, sono stati calcolati sismogrammi, spettri di risposta ed  amplificazioni, medi e massimi, accelerazioni massime al suolo etc.
 
2) Studio parametrico della variazione del moto al suolo al variare dell’azimut tra Napoli e le sorgenti dei forti terremoti storici e calcolo del moto al suolo per uno dei più disastrosi, come quello avvenuto nel 1688.
 
3) Valutazione del potenziale di liquefazione dei depositi costieri della Spiaggia della Plaja a Catania nell’ambito del Progetto Catania (CNR/GNDT). Il potenziale di liquefazione è stato valutato assumendo come input sismico sia il terremoto di S. Lucia (ML = 5.4) del 13/12/90, anche scalato ad un terremoto con M=7.5 assumendo la relazione empirica per i forti terremoti italiani, sia il terremoto di scenario simile a quello del 1693 (M=7.0).
 
4) Modellazione del moto al suolo de L’Aquila e della valle dell’Aterno per l’evento 6 Aprile 2009 (Mw=6.3). Lo studio parametrico delle velocità sismiche di taglio dei terreni più superficiali ha permesso di trovare un buon accordo tra spettri di risposta calcolati ed osservati. Possibili effetti non lineari sono stati valutati per valori di accelerazioni al suolo maggiori di 0.1-0.2g, assumendo l’approccio lineare equivalente e dati di letteratura di variazione del modulo di taglio e dello smorzamento con la deformazione.
Spettri di risposta e PGA (g) massimi per la componente radiale del moto al suolo calcolato nelle 6 zone dell’area urbana di Napoli per il terremoto del 1980 (modificata da Nunziata et al., 2008).
 
 
Confronto nella stazione AQA (proiezione sulla sezione per la stazione AQV) degli spettri di risposta (5% damping) e dei rapporti H/V calcolati e registrati per il terremoto del 6 Aprile 2009 (Mw 6.3) (modificata da Nunziata e Costanzo, 2014).
 
 
 
Pubblicazioni selezionate
 
  • Nunziata C., Costanzo M.R., 2016. Seismic microzoning for the risk mitigation of the monuments in the historical centre of Napoli. In: Accademia Nazionale dei lincei. Resilienza delle città d’arte ai terremoti. vol. 306, p. 191-203, Roma: Bardi edizione. ISSN: 0391-805X, ISBN: 978-88-218-1141-8.
  • Nunziata C., Costanzo M.R., 2016. Site effects at L’Aquila for the April 6, 2009 (MW=6.3) earthquake. In: Accademia Nazionale dei lincei. Resilienza delle città d’arte ai terremoti. vol. 306, p. 413-425, Roma: Bardi edizione. ISSN: 0391-805X, ISBN: 978-88-218-1141-8.
  • Costanzo M.R., Nunziata C., Florio G., Formisano A., 2014. The Historical Centre of Poggio Picenze under the 2009 April 6th Earthquake: Correlation between Ground Motion and Damages to Buildings, in: F. M. Mazzolani, G. Altay (Eds), proceedings book of PROHITECH 2014 - 2nd Int. Conf. on Protection of Historical Constructions, Boğaziçi University Publishing, Istanbul (ISBN 978-975-518-361-9), 453-459.
  • Nunziata C., Costanzo M.R., 2014. Ground motion modeling for site effects at L'Aquila and middle Aterno river valley (central Italy) for the Mw 6.3, 2009 earthquake. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 61-62C, 107-123.
  • Costanzo M.R., Nunziata C., 2014. Ground motion modeling for the 6 April 2009 earthquake (Mw 6.3) at Poggio Picenze (central Italy). Journal of Seismology, DOI: 10.1007/s10950-014-9465-9.
  • Costanzo M.R., Nunziata C., Gambale V., 2013. Vs crustal models and spectral amplification effects in the L’Aquila basin (Italy). Engineering seismology, geotechnical and structural earthquake engineering, D’Amico S. (Ed), Intech Publisher (www.intechopen.com), ISBN 978-953-51-1038-5, cap. 4, 79-99.
  • Nunziata C., Costanzo M. R., Vaccari F. and Panza G. F., 2012. Evaluation of linear and nonlinear site effects for the MW 6.3, 2009 L’Aquila earthquake. Earthquake Research and Analysis-New frontiers in Seismology, D’Amico S. (Ed), Intech Publisher (www.intechopen.com), ISBN 978-953-307-840-3, cap. 5, 155-176.
  • Nunziata C., Sacco C., Panza G.F., 2011. Modeling of ground motion at Napoli for the 1688 scenario earthquake. Pure and Applied Geophysics, 168, 495-508.
  • Indirli M., Nunziata C., Romanelli F., Vaccari F., Panza G. F., 2009. Design and placing of an innovative 3D-Isolation system under the Herculaneum Roman Ship. Protection of Historical buildings, PROHITECH 09, Mazzolani (Ed.), Taylor and Francis Group, London, ISBN 978-0-415-55803-7, 681-687.
  • Nunziata C., De Nisco G. and Panza G.F., 2008. Evaluation of liquefaction potential for building code. In: Commemorating the 1908 Messina and Reggio Calabria Earthquake, Series: American Institute of Physics (AIP) conference proceedings, Springer, Vol. 1020, Santini A. and Moraci N. Editors, ISBN: 978-0-7354-0542-4, 370-377.
  • Nunziata C., Peresan A., Romanelli F., Vaccari F., Zoccolo E. and Panza G.F., 2008. Realistic Ground Motion Scenarios: Methodological Approach. In: Commemorating the 1908 Messina and Reggio Calabria Earthquake, Series: American Institute of Physics (AIP) conference proceedings, Springer, Vol. 1020, Santini A. and Moraci N. Editors, ISBN: 978-0-7354-0542-4, 378-385.
  • Nunziata, C., 2007. A physically sound way of using noise measurements in seismic microzonation, applied to the urban area of Napoli. Engineering Geology, 93, 17-30.
  • Nunziata C., Natale M., Imperio F., Panza G. F., 2006. Realistic ground motion scenarios for Napoli. 8th U.S. Conference on Earthquake Engineering, San Francisco, Paper No. 819.
  • Nunziata C., 2004. Seismic ground motion in Napoli for the 1980 Irpinia earthquake. Pure and Applied Geophysics, 161, n° 5/6, 1239-1264.
  • Natale M. and Nunziata C., 2004. Spectral amplification effects at Sellano, central Italy, for the 1997-98 Umbria seismic sequence. Natural Hazard, vol 33 n.3, 365-378.