Effetti dell’interazione terreno-struttura sulla risposta sismica in campo elastico e inelastico di strutture in calcestruzzo armato

Nella comune prassi progettuale gli edifici sono incastrati alla base e il moto sismico è applicato in condizioni di “campo libero”, trascurando la struttura di fondazione. Tale assunzione, plausibile per sottosuoli rigidi, può essere non realistica per terreni deformabili. Le norme americane FEMA 450 suggeriscono di considerare gli effetti di interazione terreno-struttura con approcci semplificati che possono modificare i parametri intrinseci della risposta dinamica strutturale (periodi propri di vibrare) e quelli connessi alla domanda sismica (smorzamento). I risultati di tali approcci sono stati confrontati con quelli di analisi dinamiche lineari condotte su alcuni casi studio relativi ad edifici con molle elastiche alla base al variare (1) del rapporto tra altezza dell’edificio e dimensioni della fondazione, (2) della rigidezza relativa terreno-struttura, (3) della regolarità strutturale e (4) del livello di fessurazione della struttura. Le formule semplificate forniscono stime dell’incremento dei primi due periodi di vibrazione in accordo con quelle ottenibili attraverso una modellazione degli effetti di interazione terreno-struttura mediante vincoli elastici, ad eccezione del caso di edifici fortemente irregolari in pianta. La fessurazione degli elementi strutturali tende a ridurre gli effetti di interazione. Analisi non lineari, condotte secondo i metodi CSM ed N2, hanno infine permesso di valutare l’influenza dell’interazione terreno-struttura sui rapporti Capacità/Domanda.