Sisma ai Campi Flegrei del 27.09.2023: accelerazione e Jerk nella zona epicentrale del bradisismo

Il territorio dei Campi Flegrei è stato interessato, il 27 settembre 2023, da un evento sismico di magnitudo 4.2 inquadrato nella dinamica del bradisismo.

L’entità dei danni rilevati è minima, grazie anche alla breve durata del sisma. Ai fini della conoscenza delle caratteristiche del moto sismico che interessa le costruzioni ed in particolare quelle poste nella zona epicentrale, si rivela interessante lo studio dell’accelerazione e del jerk (corrispondente al contenuto impulsivo dell’accelerazione).

Campi Flegrei: evento sismico del 27 settembre 2023

L'evento sismico del 27 settembre 2023 è inquadrato nella dinamica del bradisismo: il suolo si innalza o si abbassa, generando terremoti. Attualmente, il suolo si sta innalzando; il fenomeno ha subito, negli ultimi tempi, una lieve accelerazione. Le scosse di terremoto nei Campi Flegrei potrebbero intensificarsi anche dal punto di vista della magnitudo [1].

Per quanto riguarda le sollecitazioni che possono investire le costruzioni nella zona epicentrale di questa fenomenologia sismica, di origine vulcanica, è importante analizzare le registrazioni dell'evento odierno rese disponibili da ESM Engineering Strong Motion Database [2].

In particolare, si pone l'attenzione su due stazioni, BAN e NAP, la prima epicentrale e la seconda a Napoli circa 3 km. dall'epicentro, che hanno registrato la massima PGA orizzontale (per ognuna si riportano i picchi nelle 3 direzioni spaziali e l’istante a cui si sono manifestati):

Station Code: BAN: EPICENTRAL_DISTANCE_KM: 0.9
Orizzontale HNE (EW): PGA_CM/S^2: -53.398174 TIME_PGA_S: 7.270 0.054 g
Orizzontale HNN (NS): PGA_CM/S^2: -69.803941 TIME_PGA_S: 7.310 0.071 g
Verticale HNZ (Vert): PGA_CM/S^2: 84.081084 TIME_PGA_S: 6.285 0.086 g

Station Code: NAP: EPICENTRAL_DISTANCE_KM: 2.8
Orizzontale HGE (EW): PGA_CM/S^2: -84.831982 TIME_PGA_S: 7.485 0.087 g
Orizzontale HGN (NS): PGA_CM/S^2: -79.410386 TIME_PGA_S: 7.550 0.081 g
Verticale HGZ (Vert): PGA_CM/S^2: -46.378195 TIME_PGA_S: 7.650 0.047 g

Nota su significato della sigla degli STREAM (HNE, HNN, HNZ – HGE, HGN, HGZ) (da https://esm-db.eu):
channel_code indicates the instrument type and the ground-motion component and has 3 digits:
1st digit for the band code (in our case H = High Broad Band i.e. sample rate within the range 80-250 Hz);
2rd digit indicates the instrument code: N, L, G = accelerometer (the codes are the ones used as a convention by many networks),
3th digit indicates the orientation code: e.g. Z N E (traditional Vertical, North-South, East-West), Z 2 3 (orthogonal components but nontraditional orientations), etc.

Come atteso, data la natura del fenomeno, la stazione BAN ha mostrato un'accelerazione verticale superiore alle orizzontali in modo significativo.

Gli Autori del presente documento hanno elaborato il tracciato tridimensionale sia dell'accelerazione che del jerk (variazione dell'accelerazione, corrispondente al contenuto impulsivo dell'accelerazione sismica), utilizzando un apposito software [3].

PER APPROFONDIRE LEGGI ANCHE
JERK: gli effetti delle azioni sismiche impulsive e crisi locali nelle strutture in muratura
Il jerk, derivata prima dell’accelerazione sismica e terza dello spostamento è la componente fondamentale delle azioni impulsive corrispondenti al contenuto in alta frequenza del moto sismico.

L'attenzione è stata focalizzata sulla relazione fra le tre componenti (le due orizzontali e la verticale) e in particolare sulla verticale; per il jerk sono stati analizzati gli spettri di Fourier, fondamentali per l’individuazione delle frequenze dominanti (Tong et al. [4], Mariani e Pugi [5]).

Stazione epicentrale (BAN)

Accelerogramma 3D

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