La disaggregazione (o deaggregazione) della pericolosità sismica (McGuire, 1995; Bazzurro and Cornell, 1999) è un’operazione che consente di valutare i contributi di diverse sorgenti sismiche alla pericolosità di un sito. La forma più comune di disaggregazione è quella bidimensionale in magnitudo e distanza (M-R) che permette di definire il contributo di sorgenti sismogenetiche a distanza R capaci di generare terremoti di magnitudo M. Espresso in altri termini il processo di disaggregazione in M-R fornisce il terremoto che domina lo scenario di pericolosità (terremoto di scenario) inteso come l’evento di magnitudo M a distanza R dal sito oggetto di studio che contribuisce maggiormente alla pericolosità sismica del sito stesso. Analogamente alla disaggregazione in M-R è possibile definire la disaggregazione tridimensionale in M-R-ε dove ε rappresenta il numero di deviazioni standard per cui lo scuotimento (logaritmico) devia dal valore mediano predetto da una data legge di attenuazione dati M ed R.
Il presente studio affronta la disaggregazione della pericolosità sismica italiana (Gruppo di Lavoro MPS, 2004). L’analisi di disaggregazione è stata condotta per 16852 siti corrispondenti ai nodi della griglia adottata per la redazione delle mappe di pericolosità sismica del territorio nazionale (Gruppo di Lavoro MPS, 2004). Le mappe conclusive di pericolosità sismica, ottenute impiegando il formalismo ad albero logico, sono state elaborate in termini di mediana della distribuzione dei valori di pericolosità anziché in termini di valori medi. Pertanto, la disaggregazione è stata condotta adottando quali input i modelli ed i valori dei parametri lungo il ramo dell’albero logico a cui corrispondono i valori di pericolosità più prossimi a quelli mediani di riferimento. In particolare, sono stati disaggregati i valori mediani di scuotimento (relativi a suolo rigido), espresso in termini di accelerazione orizzontale di picco (PGA), corrispondenti a 9 periodi di ritorno (RP): 30, 50, 72, 100, 140, 200, 475, 1000 e 2500 anni. Per ciascun sito, i risultati sono stati restituiti in termini di distribuzioni M-R-ε da cui sono stati ricavati i valori medi e modali di tali parametri. Da questi sono state elaborate le mappe di M, R ed ε per l’intero territorio nazionale. I risultati evidenziano che all’aumentare del periodo di ritorno aumenta il contributo alla pericolosità di un dato sito da parte di terremoti forti a brevi distanze. I risultati ottenuti in questo studio possono risultare utili nella selezione di accelerogrammi a scopi di progettazione e/o per analisi dinamiche (es. analisi numeriche di risposta sismica locale).

The rates of exceedance calculated in a PSHA reflect the combined contribution of all the magnitudes, M, source-to-site distances, R, and number, ε, of (logarithmic) standard deviations by which the (logarithmic) ground motion deviates from the median value predicted by an attenuation equation for a given M = m and R = r pair. In some cases, it is useful to define what values of M, R, and ε control these rates. Seismic hazard disaggregation (e.g., McGuire, 1995; Bazzurro and Cornell, 1999) provides insights into the earthquake scenarios driving the hazard at a given ground motion level. The proposed work presents the disaggregation at each grid point of the Italian probabilistic seismic hazard map, which was defined by Gruppo di Lavoro MPS (2004). Note that the hazard values considered here correspond to the 50th percentile of the hazard distribution obtained by using a specific logic tree (Gruppo di Lavoro MPS, 2004). The Italian seismic hazard map, indeed, was not developed in terms of the mean hazard values but in terms of the median hazard. Thus, the disaggregation is performed using the inputs along the logic tree path that provided hazard values closest to the reference 50th percentile hazard. Peak ground horizontal acceleration (PGA) values (for rock conditions) corresponding to different mean return periods are disaggregated by M, R, and ε bins (3-dimensional disaggregation). Mean and modal values of M, R, and ε are provided. Note that the mode corresponds to the M-R-ε group that gives the largest contribution to the hazard and, consequently, corresponds to a realistic source. The main disadvantage of using modal values is that they are sensitive to the bin size (e.g., Abrahamson, 2006). The mean, on the other hand, does not always represent the most likely M-R-ε group but is independent of the binning scheme adopted. Maps of M, R, and ε for both the mean and the mode of the joint M-R-ε distributions are presented for the first time for the Italian area. The complete joint M-R-ε distributions are also presented for some sites. The results show that for a given site the longer the mean return period, the larger the contribution of stronger earthquakes at smaller distances. The maps presented here can be helpful to private and public users as a guide for selecting ground motion records for design and/or dynamic analyses (es. numerical ground response analyses). Note that these maps, by design, identify M-R-ε values for the mean and the modal peaks only. The joint M-R-ε distributions in some cases can have multiple peaks, some of which contribute about the same amount than the mode to the hazard. Therefore, the complete joint M-R-ε distributions should always be evaluated for a site-specific analysis.

D14.pdf (2250 kb) [testo aggiornato il 20/09/07]

Il testo può essere citato come segue:

Spallarossa D., Barani S., 2007. Disaggregazione della pericolosità sismica in termini di M-R-ε. Progetto DPC-INGV S1, Deliverable D14, http://esse1.mi.ingv.it/d14.html