Appendici - CNR

IndIrIzzI e crIterI per la mIcrozonazIone sIsmIca III Schede tecniche [ 14
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derivate) o sono associate ad altre prove geotecniche (cono sismico e dilatometro sismico).
le prove per lo studio del comportamento dinamico in laboratorio sono diverse per i livelli de formativi
in gioco. le prove di laboratorio che indagano il comportamento dinamico del terreno a livelli bas-
si e medi (γ < 10 -3 ) sono le prove di colonna risonante e di taglio torsionale ciclico. per indagare il
comportamento del terreno a livelli deformativi alti (γ > 10 -3 ) e a rottura si fa riferimento alle prove di
taglio semplice ciclico e alla prova triassiale ciclica.
le prove in laboratorio devono essere condotte da laboratori specializzati e su campioni di alta qualità.
3.1.1.3
POSiziOne Del PrOBleMa
prima del terremoto, un generico elemento di volume di terreno, posto al di sotto di una costru zione
o in un pendio, è in equilibrio sotto l’azione di sforzi normali e di taglio. le onde sismiche di taglio che
si propagano durante un terremoto in un generico strato di terreno con velocità V , inducono nell’ele-
s
mento di volume delle forze di inerzia dinamiche e cicliche aventi direzione normale alla direzione
di propagazione delle onde sismiche, di ampiezza e verso variabili irre golarmente nel tempo. Gli
sforzi di taglio indotti nel terreno si aggiungono agli stati di sforzo pre-esistenti al sisma richiedendo
una parte della resistenza al taglio. nei terreni saturi, poiché l’azione sismica è applicata repenti-
namente, si realizzano condizioni non drenate e l’acqua ri mane intrappolata. l’elemento di volume
si deforma e l’ampiezza della deformazione di taglio, γ, cresce al proseguire dell’azione sismica. le
leggi che legano tra loro gli sforzi e le deformazioni di taglio indotte dall’azione sismica diventano
sempre più complesse al crescere dei livelli de formativi e, se il terremoto ha durata tale da portare
il terreno a collasso, il terreno attraversa tre domini comportamentali, marcati dal superamento di
due soglie deformative: la soglia line are, γ l , e la soglia volumetrica, γ V .. Fintanto che l’ampiezza della
deformazione di taglio è infe riore alla soglia lineare, γ l , il terreno durante i cicli di carico, scarico e
ricarico presenta una ca pacità dissipativa molto modesta e le deformazioni sono di fatto reversibili.
la legge che lega gli sforzi e le deformazioni è di tipo elastico lineare e la rigidezza del terreno, rap-
presentata dal modulo di taglio iniziale, G 0 , rimane invariata al crescere del livello deformativo. la
capacità dissipativa è rappresentabile con un parametro, D 0 , che rimane anch’esso invariato quando
i li velli deformativi sono bassi, e che dipende dalla frequenza. superata la soglia elastica, ha ini zio un
fenomeno di degradazione della rigidezza che si associa a un aumento delle capacità dissipative. Il
comportamento del terreno è rappresentato da due parametri che dipendono dal livello deformativo
γ: il modulo secante, G, e il rapporto di smorzamento, D. Il comportamento del terreno è isteretico ed
è di tipo “stabile”, e può perciò essere ricondotto a un comporta mento elastico lineare “equivalente”.
oltrepassata la soglia volumetrica, γ V , essendo l’acqua intrappolata nel terreno, si ha un progressivo
aumento e accumulo delle pressioni interstiziali e la rigidezza e la resistenza del terreno diminuisco-
no rapidamente a ogni ciclo di carico. le proprietà del terreno dipendono quindi non solo dal livello
deformativo, ma anche dal numero dei cicli di carico N. Il comportamento del terreno è altamente
dissipativo e di tipo “instabile” e con il progredire della sequenza sismica può arrivare a collasso. In
questo dominio la legge sforzi-deformazioni è caratterizzata da “vera non linearità” (true non linearity)
e i parametri rappresentativi del comportamento del terreno sono più numerosi e tra loro interagenti.
al termine del terremoto, permangono ancora per un certo tempo condizioni non drenate finché non si