Effetti del non sincronismo del moto sismico indotto da effetti di sito e dalla non linearità del terreno sulla risposta sismica di ponti fondati su pali

This paper focuses on the effects of the non-synchronism of ground motion induced by local site conditions and soil non linearity on the seismic response of long multi-span bridges with pile foundations. A case study is investigated, represented by a pile-supported viaduct founded in a soft clay deposit overlaying a stiff bedrock. Different morphologies of the bedrock are considered to account for different scenarios of non-synchronous ground motions. The reference input motion at the outcropping bedrock consists of a set of real accelerograms and a 2D non-linear seismic response model is used to compute site amplification effects, for all the deposit configuration investigated. Soil-structure interaction is also considered in the analyses, by exploiting the domain decomposition technique: in particular, the kinematic interaction problem is formulated in the frequency domain and lumped parameter models are adopted to reproduce the frequency-dependent behaviour of the soil-foundation system in the non-linear inertial interaction analysis of the superstructure. The results of synchronous and non-synchronous ground motion, compared in terms of structural demand parameters and stresses on the deck, shed light on the significance of deposit configuration, soil behaviour and SSI on the structural response of long multi-span bridges.

Questo lavoro intende investigare gli effetti dell’asincronismo del moto sismico indotto da effetti di sito e dal comportamento non lineare del terreno sulla risposta sismica di lunghi viadotti multicampata con fondazioni su pali. In particolare, è stato esaminato un caso studio rappresentato da un viadotto fondato in un deposito di argilla tenera su substrato roccioso rigido, caratterizzato da una morfologia a cuneo. Il moto di riferimento su bedrock affiorante è costituito da un set di accelerogrammi reali e l’analisi di risposta sismica è stata effettuata con diversi metodi di analisi. Nelle analisi si è inoltre tenuto conto dell’interazione terreno-fondazione-struttura, utilizzando il metodo delle sottostrutture: in particolare l’analisi di interazione cinematica è stata formulata nel dominio delle frequenze, e sono poi stati utilizzati appropriati modelli a parametri concentrati per riprodurre il comportamento dipendente dalla frequenza del sistema terreno-fondazione nelle analisi non lineari di interazione inerziale della sovrastruttura. I risultati delle analisi, eseguite considerando sia moto sincrono che asincrono, hanno messo in luce la rilevanza della configurazione del deposito, del comportamento non lineare del terreno e dell’interazione terrenofondazione-struttura sulla risposta sismica di viadotti fondati su pali.