Evento sismico di Marradi del 18 settembre 2023: prime considerazioni

20 set 2023


Notizia

 (20.09.2023) E' stato pubblicato su Ingenio un nuovo articolo di di Massimo Mariani e Francesco Pugi: 
Accelerazioni e contenuto impulsivo jerk nell'evento sismico del 18 settembre 2023 a Marradi: prime considerazioni
Lo studio presenta una prima valutazione sulle accelerazioni e sul contenuto impulsivo o ad alta frequenza jerk per le componenti orizzontali e verticali, al fine di valutarne le entità dei picchi e delle frequenze dominanti. Il jerk, variazione dell’accelerazione e origine delle sollecitazione impulsive, viene caratterizzato in ragione del danno conseguente alla sua durata.
Sono stati elaborati i dati di 5 stazioni significative, con distanza dall’epicentro compresa fra 1.5 e 21.3 km, identificate come le stazioni che hanno rilevato la PGA orizzontale più elevata.
I dati forniti dal database di ESM:
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Engineering Strong Motion Database
consentono l’elaborazione di accelerogrammi 3D e lo studio del contenuto impulsivo, ad alta frequenza, dell’accelerazione sismica, ossia lo studio del jerk. Utilizzando un software dedicato (Seismic3D, autore Francesco Pugi), si sono sviluppate le elaborazioni riportate nei paragrafi seguenti, così organizzate per ogni stazione:
- accelerogramma 3D
- sismogramma del jerk 3D
- analisi delle frequenze del jerk
- sismogramma 2D del jerk nell’intervallo di jerk forte (≥ 2 g/s), e corrispondenti forze impulsive.
I valori più elevati di accelerazione e jerk orizzontali sono stati registrati nella stazione MDG: 
MDG, EW: 0.312 g, 16.23 g/s 
a distanza di 19.7 km dall’epicentro, mentre la stazione MRR, molto vicina all’epicentro (1.5 km) ha evidenziato per l’accelerazione valori inferiore per la componente EW ma superiori (rispetto a tutte le 5 stazioni considerate) per le componenti NS e Vert. 
Per quanto riguarda il jerk, la soglia di 10 g/s oltre la quale i danneggiamenti strutturali possono divenire importanti è stata superata al suolo dalla componente EW nelle stazioni MDG, MRR e PRM, e dalla componente NS nelle stazioni MDG e MDT.
Per quanto riguarda la durata del jerk significativo (jerk ≥ 2 g/s), questa è stata maggiore per la stazione epicentrale (5.49 s). 
Accelerazioni e jerk verticali sono stati di entità inferiore rispetto alle componenti orizzontali: questo viene mostrato dagli accelerogrammi 3D, dove le ‘matasse’ risultano ellissoidi meno pronunciati in direzione Z, tranne la stazione PRM, dove l’accelerazione verticale è risultata praticamente uguale alla componente orizzontale NS (0.080 g verticale, 0.084 g NS) e pari a quasi il 60% dell’orizzontale EW. 
Per tutte le componenti del jerk, è stata inoltre presa in considerazione la frequenza dominante (compresa ad esempio fra 25.6 e 32.3 Hz per la stazione PRM): essa infatti potrebbe essersi avvicinata al periodo proprio di vibrazione di costruzioni rigide quali gli edifici in muratura, generando amplificazioni per risonanza, tuttavia la durata del jerk ‘forte’, piuttosto limitata (intorno a 5 s) potrebbe aver contenuto i possibili danni indotti dal contenuto impulsivo.