OBIETTIVI E METODI

  • L’UR6 contribuisce a determinare i parametri, ed eventualmente altri elementi di interesse ingegneristico, per l'intera area abruzzese in relazione alle nuove Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2008, entrate in vigore dal 1 luglio 2009), che definiscono i parametri dell’azione di sismica di riferimento per la progettazione sito per sito, sulla base delle stime di pericolosità sismica rilasciate dall’INGV tra il 2004 e il 2007.

    Si propone dunque di:

  • Definire un modello di pericolosità sismica basato sui dati e modelli più aggiornati. In particolare, verranno selezionati gli elementi di input il più possibile aggiornati, con riferimento a catalogo dei terremoti, modelli di sorgente sismica, massima magnitudo, ratei di sismicità e modelli di attenuazione del moto del suolo. Alcuni di questi proverranno direttamente da altre UR di questo progetto;
  • Esplorare le incertezze epistemiche relative ai dati di input del modello di pericolosità sismica;
  • Valutare la pericolosità secondo diversi parametri ritenuti utili ai fini della normativa, includendo gli effetti di sito;
  • Spostare le valutazioni dei parametri di normativa verso un approccio di “rischio uniforme”, valutando quindi gli scuotimenti attesi in funzione di vari gradi di rischio.



    Metodi

    Le valutazioni probabilistiche della pericolosità sismica richiedono, come primo ingrediente, la caratterizzazione delle sorgenti sismogenetiche.
    La filosofia sperimentale del Progetto Abruzzo ci ha incoraggiato ad affrontare “modi” diversi per la caratterizzazione delle sorgenti sismiche, dei tassi di sismicità e degli scuotimenti attesi. Per quanto riguarda la definizione delle sorgenti sismogenetiche stiamo trattando tre modelli principali, modelli a zone, a faglie e derivati da studi di tettonica regionale.

    Una sorgente sismogenetica può essere infatti rappresenta da una zona, dove ci si aspetta un comportamento omogeneo dal punto di vista tettonico e di rilascio della sismicità. I limiti di tali zone sono quindi definiti per racchiudere, ad esempio, le principali strutture tettoniche attive, come le faglie normali attive presenti lungo la catena appenninica abruzzese, o le strutture compressive costiere. Nel Progetto Abruzzo altri dati geofisici contribuiranno all’individuazione delle zone sismogenetiche, tra questi sicuramente i meccanismi focali e gli assi della deformazione che derivano dalla geodesia. Una volta definite le zone, andremo a valutarne i tassi di sismicità, ossia calcolare quanti terremoti di una certa magnitudo possono essere osservati in quella zona in un certo intervallo di tempo. Analisi statistiche permettono di caratterizzare le cosiddette distribuzioni di magnitudo-frequenza, partendo dalla sismicità osservata negli ultimi secoli.

    Un nuovo studio che stiamo portando avanti riguarda l’introduzione di “strati” di zone caratterizzanti di diversi livelli di sismicità. In pratica, per una certa area si definiranno i limiti di una zona più grande, dove modellare i tassi di sismicità per un certo intervallo di magnitudo, e all’interno di questa zona, si delimiterà un’area più piccola, responsabile di terrem
    Infine, nel Progetto Abruzzo, al pari di altre realtà mondiali come ad esempio la California (http://pubs.usgs.gov/of/2013/1165/), stiamo anche studiando come integrare dati geodinamici e geofisici per stimare il rilascio di terremoti nel futuro. Un aspetto importante di quest’ultima analisi è l’approccio nella stima dei tassi di occorrenza. Partendo da una ricostruzione tettonica e geodinamica della regione di studio, in collaborazione con l’UR3, stiamo sviluppando due modelli indipendenti di tassi di occorrenza: il primo è un modello basato sulle faglie attive e sulla loro parametrizzazione in termini di geometria e slip rate (modello GEO), il secondo è un modello di deformazione che ha permesso di includere anche la sismicità non associabile alle faglie attive capaci di ospitare i terremoti con magnitudo momento maggiore o uguale di 5.5 (modello FEM). I due modelli GEO e FEM definiscono, per celle di una stessa griglia, i relativi tassi di terremoti attesi maggiori di una certa magnitudo. Il secondo ingrediente necessario per la stima della pericolosità sismica è una funzione che permetta di valutare, partendo dall’occorrenza di un terremoto, lo scuotimento atteso sul territorio. In Italia e nel mondo sono state sviluppate centinaia di equazioni predittive del moto del suolo, a noi il compito di selezionare opportunamente quelle adatte al territorio abruzzese.

    L’approccio probabilistico alla valutazione della pericolosità sismica permette di incorporare le incertezze concernenti i dati di input, siano esse relative alla definizione delle zone sismogenetiche, dei tassi di sismicità o della stima dello scuotimento. Nel Progetto Abruzzo per trattare queste incertezze appronteremo un cosiddetto albero logico, ossia andremo a produrre numerose stime di pericolosità variando sistematicamente i dati di input all’interno della loro incertezza ed infine, saranno calcolati il valor medio e a diversi percentili.

    Le valutazioni di pericolosità sismica, una volta definiti gli input necessari, sono implementate su un codice di calcolo open-source, sviluppato nell’ambito del progetto GEM (http://www.globalquakemodel.org, OpenQuake (http://www.globalquakemodel.org/openquake/about/).
    A questo proposto, avvalendoci della collaborazione con il Centro di Pericolosità Sismica dell’INGV, abbiamo sviluppato e stiamo testato un cluster, ospitato presso la sede di Pisa, dedicato esclusivamente all’utilizzo di OpenQuake che ci permette, non solo di abbattere i tempi di calcolo, ma di avere un prodotto all’avanguardia, flessibile e valido sia per valutazioni di pericolosità che di rischio sismico.

    Infatti, in collaborazione con Eucentre stiamo portando avanti analisi di valutazione del rischio sismico. L’elemento di novità sarà l’introduzione delle mappe di rischio costante. Questo significa che, assumendo un certo valore di rischio, ad esempio l’1% di probabilità di danneggiamento di una certa classe di edifici, ne verrà stimato lo scuotimento responsabile.

    Queste stime rappresentano un nuovo modo di pensare e valutare la pericolosità di un’area, introducendo il concetto “eticamente” valido, di assumere un rischio uniforme su tutta la Regione.