Lezione 8) La sorgente sismica estesa e la sua modellazione. La magnitudo e la sua misura.
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Lezione 8) La sorgente sismica estesa e la sua modellazione. La magnitudo e la sua misura. La meccanica della frattura è bene descritta, in prima approssimazione, dalla semplice leggi di Coulomb. Simulazione stocastica di sorgenti sismiche.

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Presentation Transcript


Lezione 8 la sorgente sismica estesa e la sua modellazione la magnitudo e la sua misura

Lezione 8) La sorgente sismica estesa e la sua modellazione. La magnitudo e la sua misura.


La meccanica della frattura bene descritta in prima approssimazione dalla semplice leggi di coulomb

La meccanica della frattura è bene descritta, in primaapprossimazione, dalla semplice leggi di Coulomb


Lezione 8 la sorgente sismica estesa e la sua modellazione la magnitudo e la sua misura

Simulazione stocastica di sorgenti sismiche


Lezione 8 la sorgente sismica estesa e la sua modellazione la magnitudo e la sua misura

La simulazione stocastica di forme d’onda combina modelli sismologici che descrivono

le ampiezze spettrali dei dati registrati con l’assunzione che i segnali ad alta frequenza

sono caratterizzati da una distribuzione “random” delle fasi.

Si assume quindi che le accelerazioni in campo lontano a frequenze maggiori

della corner frequency siano composte da rumore bianco gaussiano di durata limitata e che le sorgenti siano descritte

da spettri a singola corner frequency dipendente dalla grandezza dell’evento.


Lezione 8 la sorgente sismica estesa e la sua modellazione la magnitudo e la sua misura

Lo spettro di un segnale sismico e’ il risultato di un termine di sorgente, uno di propagazione ed uno di sito

Nel modello stocastico vengono simulati sia gli effetti di sorgente tutti gli elementi che compaiono nello spettro di campo lontano.


Lezione 8 la sorgente sismica estesa e la sua modellazione la magnitudo e la sua misura

SORGENTE

Si assume una forma spettrale a singola corner frequency sotto l’ipotesi she sia:

M0f03= Costante

M0 e’ la migliore misura del terremoto

non soggetta a saturazione;

puo’ essere determinato da registrazioni

o dedotto da dati paleosismici;

e’ legato allo slip sul piano di faglia;


Lezione 8 la sorgente sismica estesa e la sua modellazione la magnitudo e la sua misura

PROPAGAZIONE

Il termine di propagazione e’ dato da:

P(R,f) = Z(r) exp[-pfr/Q(f)cQ]

Dove Z(r) tiene conto dell’attenuazione geometrica e il termine esponenziale

dell’attenuazione anelastica con Q uguale al fattore di qualità e c uguale alla velocità

di propagazione. Il termine di attenuazione geometrica puo’ essere espresso con le

seguenti relazioni:

Z(r) = R0/R R < R1

Z(r1) = Z(r1)(r1/r)p1 R1 < R < R2

.

.

Z(rn) = Z(rn)(rn/r)pn Rn < R

Il termine di attenuazione dello spettro ad alta frequenza e’ dato da:


Lezione 8 la sorgente sismica estesa e la sua modellazione la magnitudo e la sua misura

Oltre al decadimento dovuto all’attenuazione uno spettro sperimentalepresenta un decadimento ad alta frequenza modellabilecon un termine del tipo:

D(f) = exp[-pk0f]

Tale termine va aggiunto a quello mostrato in precedenza.


Lezione 8 la sorgente sismica estesa e la sua modellazione la magnitudo e la sua misura

Il modello stocastico puo’ essereapplicato anche su faglie estese e registrazioni in campo vicino.

In questo caso la faglia si suddivide in elementi di piccole dimensioni che contribuiscono al segnale registrato con termini di campo lontano.

Per ogni elemento si applica il modello stocastico fissando i parametri di slip e di stress in modo che il momento sismico dell’evento sia esprimibile come la somma dei momenti sismici dei subeventi.

La dimensione degli elementi non puo’ essere molto piccola altrimenti la corner frequency diventa troppo alta e si limita il campo di frequenze

investigato.

Con questo metodo si puo’ enucleare l’evento in vari punti della faglia

simulando effetti di direttivita’

Si puo’ inoltre imporre slip costante o variabile sugli elementi della faglia in modo di simulare asperita’ e barriere sul piano di faglia.


Lezione 8 la sorgente sismica estesa e la sua modellazione la magnitudo e la sua misura

Punto di enucleazione


Lezione 8 la sorgente sismica estesa e la sua modellazione la magnitudo e la sua misura

Nella pratica si genera un grande numero di accelerogrammi sintetici

ognuno dei quali avrà una forma spettrale fissata ma valori dei parametri

oel moto differenti.

Per predire a fini ingegneristici I parametri del moto ricavati dalla modellazione si

possono calcolare I valori medi dei parametri di interesse (picco di accelerazione,

picco di velocità, ecc.)


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