Effects of the seismic vertical component on base-isolated structures

I sistemi di isolamento sismico sono ampiamente utilizzati per ridurre le azioni sismiche orizzontali trasmesse alle strutture, grazie al principio di disaccoppiamento tra edificio e terreno. Tali sistemi aumentano il periodo fondamentale della costruzione garantendo una marcata riduzione delle accelerazioni sismiche. Tuttavia, essi non garantiscono la stessa efficacia nei confronti della componente verticale del sisma, che può rivelarsi significativa in condizioni near-fault, con accelerazioni verticali comparabili o superiori a quelle orizzontali. Nonostante i progressi nella ricerca, molte normative, tra cui quella italiana, forniscono ancora indicazioni limitate sulla valutazione delle componenti tridimensionali del sisma in condizioni near-fault. Il presente lavoro analizza una delle possibili soluzioni progettuali da adottare nella ricostruzione del centro storico di Castelluccio di Norcia, gravemente colpito dall’evento del 30 ottobre 2016. Il progetto si basa sulla tecnologia dell’“Artificial Ground Isolation”, che consente di isolare intere porzioni di territorio mediante un’unica piastra isolata. Lo studio si propone di valutare gli effetti di input sismici tridimensionali in contesti near-fault sul sistema di isolamento usato nella ricostruzione di Castelluccio di Norcia. Inizialmente viene valutata l’influenza della rigidezza verticale degli isolatori e dello smorzamento verticale della piastra e degli edifici sulla risposta dinamica del sistema strutturale. Successivamente vengono investigati gli effetti della componente verticale sul modello numerico dell’intervento, proponendo inoltre una metodologia semplificata per la modellazione degli edifici, utile a studiare l’interazione dinamica degli stessi con la piastra riducendo gli oneri computazionali. Infine, una volta definito il modello “finale”, vengono individuati i principali parametri progettuali tenendo conto della variabilità del coefficiente di attrito dei dispositivi di isolamento.