Nuove misure di intensità e indici di performance sismica per le dighe in terra

Secondo alcuni Autori, il cedimento permanente della cresta della diga indotto dal terremoto (wc), rappresenta una misura affidabile della prestazione sismica dell’intera struttura ed è possibile definire dei valori di soglia di questo parametro associati al raggiungimento di un dato livello di danno indotto dal terremoto. Per approfondire la questione relativa alle verifiche sismiche di dighe in materiali sciolti, uno degli obiettivi di questa tesi è stato quello di analizzare più dighe possibili documentate in letteratura; successivamente, verificare e aggiornare un database di casi di dighe danneggiate da terremoti e definire dei nuovi valori di soglia del cedimento in cresta normalizzato che possano essere associati ad un certo livello di danno e di conseguenza ad un certo stato limite. Per proporre delle formule empiriche per la stima del cedimento di cresta di dighe in terra sono state eseguite numerose analisi agli elementi finiti relativi alla risposta sismica di una diga in terra italiana (diga di San Pietro). A partire dai risultati di queste analisi, sono stati individuati dei parametri sismici che si correlano bene al cedimento della cresta indotto dal terremoto; dalla combinazione di questi parametri sono state proposte delle misure di intensità in grado di descrivere efficacemente l'entità del cedimento della cresta, non solo per la diga analizzata in questo studio, ma anche per altre dighe in terra. Sono presentati e discussi i risultati delle analisi dinamiche in condizione di deformazione piana e in termini di tensioni efficaci, focalizzando l’attenzione sull'attivazione dei meccanismi plastici, l’amplificazione delle accelerazioni orizzontali nel rilevato della diga e in termini di cedimenti permanenti in cresta. Per fornire un ulteriore contributo al tema del moto verticale indotto dal sisma, è stato esaminato l’effetto della componente verticale sulla prestazione sismica della diga San Pietro, confrontando risultati delle analisi ottenuti applicando solo la componente orizzontale e applicando le componenti orizzontale e verticale simultaneamente. A partire dai risultati delle analisi, come detto precedentemente, è stato studiato l'effetto di vari parametri sismici sull'entità del cedimento della cresta della diga indotto dal terremoto e sono state individuate relazioni tra il cedimento in cresta (wc) e misure di intensità originali rappresentate da combinazioni di parametri sismici, per i quali sono state proposte formule empiriche che consentono di stimare il cedimento in cresta atteso, per effetto di un’azione sismica orizzontale o di un’azione sismica in cui è presente anche la componente verticale. L'efficacia delle misure di intensità proposte come variabili predittive è stata verificata, utilizzando: - risultati di ulteriori analisi dinamiche della diga di San Pietro effettuate utilizzando un set di accelerogrammi che soddisfano la compatibilità con la sismicità del sito della diga; - valori del cedimento della cresta ottenuti mediante analisi numeriche e disponibili in letteratura per altre dighe in terra italiane; - valori di cedimento di cresta osservati a seguito di terremoti e riportati in letteratura. I risultati ottenuti in questa ricerca hanno consentito di definire dei modelli previsionali per il cedimento della cresta delle dighe in terra (wc) e dei valori di soglia del cedimento normalizzato (wc/H), rispetto all'altezza della diga e dei terreni di fondazione considerati deformabili (H), associati ad un certo livello di danno.