Analisi degli spostamenti sismici del blocco ad attrito indotti da terremoti storici

To assess the displacement induced by a specific seismic event at a given location, dynamic analysis methods—such as Newmark’s rigid block model—can be employed; this model remains the simplest and most widely used approach for obtaining at least a preliminary estimate of the expected displacement magnitude. This process relies on relationships linking the expected displacement to a set of seismic parameters derived from—and potentially processed using data from—recording stations. Specifically, this study considers 61 recordings from 31 distinct seismic events (mainshocks, foreshocks, or aftershocks), primarily occurring in Italy, with magnitudes ranging from 4 to 9. The accelerograms used are sourced from two databases (ESM and CESMD) and have been processed to remove instrumental and environmental noise, thereby ensuring a high level of reliability. For each recording, various parameters characterizing the seismic motion are analyzed, with particular focus on peak acceleration, velocity, and displacement values, as well as the signal's temporal characteristics. The expected displacement of the Newmark block is then estimated using regression equations that relate permanent displacement to quantities such as critical acceleration, peak acceleration, peak velocity, and other parameters described later in the text. Finally, the study aims to compare results obtained from different formulations, evaluating the influence of key seismic parameters on displacement estimates and examining how these estimates vary according to the characteristics of the seismic motion in question.

Per valutare lo spostamento indotto da una determinata azione sismica in un determinato luogo si possono usare metodi di analisi dinamica, come per esempio il blocco rigido di Newmark, che tuttora risulta il più semplice e diffuso per una stima almeno preliminare dell’ordine di grandezza dello spostamento atteso. Per fare ciò si utilizzano delle relazioni che legano lo spostamento atteso ad una serie di parametri sismici ricavati dalle stazioni di registrazione ed eventualmente elaborati. In particolare, nel presente lavoro vengono considerate 61 registrazioni di 31 diversi fenomeni sismici (mainshock, foreshock o aftershock) avvenuti perlopiù in Italia, e caratterizzati da valori di magnitudo compresi tra 4 e 9. Gli accelerogrammi utilizzati provengono da due diverse banche dati (ESM DATABASE e CESMD) e sono processati in modo tale da rimuovere il rumore strumentale ed ambientale, ottenendo quindi un buon livello di affidabilità. Per ciascuna registrazione vengono analizzati diversi parametri caratteristici del moto sismico, con particolare attenzione ai valori massimi di accelerazione, velocità, spostamento e alle caratteristiche temporali del segnale. La stima dello spostamento atteso del blocco di Newmark viene quindi effettuata mediante relazioni di regressione che mettono in relazione lo spostamento permanente con grandezze quali l’accelerazione critica, l’accelerazione massima, la velocità massima e altri parametri descritti nel seguito. Infine, l’obiettivo del lavoro è quello di confrontare i risultati ottenuti dalle diverse formulazioni, valutando l’influenza dei principali parametri sismici sulla stima dello spostamento e verificando come questa vari al variare delle caratteristiche del moto sismico considerato.