Evoluzione della trazione dinamica sulla faglia durante i forti terremoti

Abstract

Nel presente lavoro la dinamica dei processi sismogenetici è stata studiata attraverso un metodo innovativo basato su una soluzione dell’equazione dell’elastodinamica che esprime lo sforzo di taglio agente sul piano di faglia come funzione della velocità di dislocazione e della sua evoluzione temporale. Il dato di ingresso della procedura numerica è quindi l’evoluzione nel tempo della velocità di dislocazione in ciascun punto del piano di faglia. Questo metodo permette di vincolare l’evoluzione della trazione in funzione del tempo e della posizione sulla faglia e consente quindi la stima dei principali parametri dinamici per terremoti reali. Il vantaggio di tale modello è che non viene imposta una legge costitutiva a priori. La procedura numerica è stata applicata a forti terremoti reali, per i quali sono disponibili i modelli cinematici che descrivono la propagazione della rottura cosismica, allo scopo di studiare il comportamento meccanico delle strutture sismogenetiche ed i meccanismi responsabili del rilascio di energia. L’applicazione del metodo ha prodotto risultati originali ed interessanti: gli andamenti della trazione in ciascun punto del piano di faglia, sia in funzione del tempo sia in funzione della dislocazione, mostrano l’andamento atteso in base all’interpretazione teorica del processo di propagazione della rottura cosismica, ovvero un chiaro andamento di tipo ‘dynamic weakening’. I parametri dinamici risultano ben vincolati, sebbene dipendenti dalla risoluzione dei modelli cinematici, e mostrano una distribuzione eterogenea sul piano di faglia. Un parametro molto importante ottenuto dagli andamenti della trazione dinamica è il breakdown work che, come definito da Tinti et al. (2005), fornisce una stima dell’energia spesa per far propagare il fronte di rottura. I valori ottenuti per i diversi terremoti sono in accordo con quelli pubblicati recentemente in letteratura (Rice et al., 2005; Tinti et al., 2005) e dimostrano che il breakdown work costituisce un contributo commensurabile alle stime dell’energia irradiata.