aspectos sismológicos da crise de l’aquila abril 2009 · sismo de sichuan, china 12 maio 2008 o...
TRANSCRIPT
ICISTO sismo de L’Aquila
Aspectos Gerais
Aspectos sismológicos da crise de l’Aquila Abril 2009
LNEC, 10 de Julho de 2009
Carlos Sousa Oliveira
ICISTO sismo de L’Aquila
• Index
0. Os grandes sismos desde 19001. O sismo da China em 20082. O contexto Geodinâmico de Abruzzo3. Sismicidade Histórica e as crises mais recentes4. Perigosidade e normativa (Regulamentos) em
Itália5. A Tectónica da região6. Movimentos registados nas estações
Acelerométricas e Espectros de Resposta7. Síntese das observações
ICISTO sismo de L’Aquila
Perdas humanas provocadas pelos sismos desde 1900 por milhão de habitantes (Total de 1.5 Milhões de pessoas)
Total Deaths in the World per million inhabitants
y = -0,1046x + 12,103
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Introdução
ICISTO sismo de L’Aquila
Perdas económicas mundiais durante o séc XX
Economical Losses in the XXth century (per million inhabitants - US$ normalized to 1997)
y = 0.0141e0.7045x
R2 = 0.7099
0.01
0.1
1
10
100
1900
-10
1910
-20
1920
-30
1930
-40
1940
-50
1950
-60
1960
-70
1970
-80
1980
-90
1990
-00
Decades
Milli
on U
S D
olla
r/milli
on
inha
bita
nts
Introdução
ICISTO sismo de L’Aquila
Sismo de Sichuan, China12 Maio 2008
O sismo de Sichuan
ICISTO sismo de L’Aquila
Dados mais importantes
• 69,200 dead (20,000 missing)• 374,200 injured• 5.4 million buildings collapsed• 21 million buildings damaged• 5 million homeless• 15 million evacuated• 46 million people affected• 10 million additional people living below poverty l ine• Total loss 80 billion euro (Sichuan GDP 155 billio n
euro - 10% –40% of provincial GDP; 0.5 –1.5% of national GDP –China)
O sismo de Sichuan
ICISTO sismo de L’Aquila
Bailu Middle SchoolANTES
DEPOIS
O sismo de Sichuan
ICISTO sismo de L’Aquila O sismo de Sichuan
ICISTO sismo de L’Aquila
BEICHUAN
O sismo de Sichuan
ICISTO sismo de L’Aquila
BEICHUAN
O sismo de Sichuan
ICISTO sismo de L’Aquila
Hora: 3:32 a.m.
Magnitude: ML=5.8
Coordenadas epicentrais: 42.334°N, 13.334°E
Profundidade focal: 8.8 km
Área de percepção: 26 “comuni” (localidades)
Mortos: 306
Feridos: 1.500 (150 graves)
Desalojados no 1º mês: ~62.000 (população da zona afectada ~ 80.000)
Custo Estimado: (10-12 ) Bilhões Euro (€)
L’Aquila, Itália, 6 de Abril de 2009
ICISTO sismo de L’Aquila
Alguns ensinamentos
• Parecença com potencial sismo no Baixo Tejo (i.e. Benavente)
• Dificuldade em prever os danos ocorridos (simuladores sísmicos com resultados muito aquém do observado)
• Um sismo com relativa pequena magnitude pode causar grandes estragos e impactos numa sociedade desenvolvida.
• Muitos ensinamentos na área da Tectónica, Sismologia, Engenharia Estrutural, Social, Económica, etc.
• O impacto deste sismo mostra a grande importância do pré e pós-sismo em toda a problemática da mitigação
ICISTO sismo de L’Aquila
Localização da região epicentral - Abruzzo
Sítios afastados onde o sismo foi sentido
ICISTO sismo de L’Aquila
http://www.eaee.boun.edu.tr/newsletter/Newsletter8.pdf
ICISTO sismo de L’Aquila
(EEFIT, 2009 Dados de 1 de Maio)
(Ferreira, 2009)
Vítimas
ICISTO sismo de L’Aquila
(source: Il Centro newspaper on 22nd
April 2009)
Vítimas
ICISTO sismo de L’Aquila
“The highest mortality group corresponds to those aged 20; L’Aquila is a university city with many students, the dormitory collapse and other houses collapse/damage located in the center
increased the number of fatalities in this specific age group. The youngest victim is a boy with 4 months and the oldest a female with 96 years old.“
(Ferreira, 2009)
Estudo para 296 vítimas
Vítimas
Evolução do nº de vítimas ao longo dos primeiros 8 dias
-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30
0-45-910-1415-1920-2425-2930-3435-3940-4445-4950-5455-5960-6465-6970-7475-7980-8485-8990-9495-99
Number of victims
Female
Male
ICISTO sismo de L’Aquila
Number of victims per locality (excluding L'Aquila)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Baz
zano
Cas
teln
uovo
Civ
ita d
i Bag
no
Fos
sa
Luco
li
Onn
a
Pag
anic
a
Pia
nola
Pog
gio
di R
oio
Pog
gio
Pic
enze
Roi
o P
iano
San
Dem
etrio
San
Gre
gorio
San
t'Ang
elo
di B
agno
Tem
pera
Tor
nim
part
e
Villa
San
t'Ang
elo
Unk
now
Num
ber
Number of victims per street - L'Aquila Historical Centre
02468
1012141618202224262830
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46
Street
Num
ber
Dados 20 Maio 2009
Vítimas
ICISTO sismo de L’Aquila
Campos desalojados
Colapsos
ICISTO sismo de L’Aquila
• MODELO GEODINÂMICO DO MEDITERRANICO CENTRAL (Devoti et al., 2008)
ICISTO sismo de L’Aquila
• SISMICIDADE HISTÓRICA NOS APENINOS
INGV
ICISTO sismo de L’Aquila
Sismicidade em Itália (1964-2009)
Sismicidade
ICISTO sismo de L’Aquila
ICISTO sismo de L’Aquila
• CRISES SÍSMICAS DE UMBRIA-MARCHE DE 1997 E DE MOLISE DE 2002
INGV
ICISTO sismo de L’Aquila
MAPA DE PERIGOSIDADE E REGULAMENTO ITALIANO
ICISTO sismo de L’Aquila
Mecanismo focal
Sismicidade
ICISTO sismo de L’Aquila
• SEQUÊNCIA SÍSMICA E MECANISMO DO SISMO PRINCIPAL (INGV)
ICISTO sismo de L’Aquila
SECÇÃO VERTICAL COM RÉPLICAS
28
INGV
ICISTO sismo de L’Aquila
• DISTRIBUÇÃO DA ROTURA NO PLANO DE FALHA DO ABALO PRINCIPAL
INGV
ICISTO sismo de L’Aquila
Modelo de ruptura ao longo da falha
Sismicidade
ICISTO sismo de L’Aquila
• CAMPO DE DESLOCAMENTOS OBTIDOS POR INTERFEROMETRIA RADAR (SAR)
ICISTO sismo de L’Aquila
Interferometric fringes of co-seismic displacements (Salvi et al., 2009). The black line indicates the alignment of ground failures associated to the Paganica Fault. The discontinuity marked by the red line corresponds to the antithetic Bazzano Fault.
ICISTO sismo de L’Aquila
Interferogram fringes showing ground motion following the 6th April 2009 Earthquake (ftp://ftp.earth.ox.ac.uk/pub/richardw/). Each fringe represents 28mm of ground movement in the line of site of the
satellite. Preliminary results show the strike and dip of the fault plane to be 143 and 60 degrees respectively and at depth there was 0.7m of slip.
ICISTO sismo de L’Aquila
Relationship between Paganica and Bazzano active faults and topography.
ICISTO sismo de L’Aquila
Data GPS
ICISTO sismo de L’Aquila
ICISTO sismo de L’Aquila
ICISTO sismo de L’Aquila
• ROTURAS EM PAGÂNICA
ICISTO sismo de L’Aquila
• Lago Sissino
ICISTO sismo de L’Aquila
• GEOLOGIA DO VALE DO RIO ATERNO
http://research.eerc.berkeley.edu/projects/GEER/Post_EQ_Reports.html
ICISTO sismo de L’Aquila
Corte geológico junto das estações de SM
ICISTO sismo de L’Aquila
L'Aquila geologic map close-up of Onna, San Gregorio, and Monticchio. Onna is built on Quarternary alluvium and suffered mostly D4-D5 damage in the
masonry structures. Monticchio is built on Mesozoic limestone, and Quaternary breccia and suffered mostly D0-D1 damage. San Gregorio is built on Miocene limestone,
Pleistocene Fluvial and lacustrine deposits, and Holocene alluvium. Damage was high in the historic center of town (mostly D4-D5). Damage was considerably lower on the
limestone deposits (D0-D2).
ICISTO sismo de L’Aquila
EMS 98 Intensities
EEFIT, 2009
ICISTO sismo de L’Aquila
Estações SM (acelerométricas)
ICISTO sismo de L’Aquila
Localização Strong-Motion
Sismicidade
ICISTO sismo de L’Aquila
Detalhe
Sismicidade
ICISTO sismo de L’Aquila
www.reluis.it
ICISTO sismo de L’Aquila
www.reluis.it
ICISTO sismo de L’Aquila
NS – Component (PGA)
Roberto Paolucci
Registos
ICISTO sismo de L’Aquila
NS - Displacements
Registos
ICISTO sismo de L’Aquila
EW- Acceleration
Registos
ICISTO sismo de L’Aquila
EW - Displacements
Registos
ICISTO sismo de L’Aquila
Vertical Accelerations
Registos
ICISTO sismo de L’Aquila
Vertical Displacements
Registos
ICISTO sismo de L’Aquila
NS Spectra
Registos
ICISTO sismo de L’Aquila
EW Spectra
Registos
ICISTO sismo de L’Aquila
Vertical Spectra
Registos
ICISTO sismo de L’Aquila
COMPONENTES HORIZONTAIS COMPARAÇÃO COM O EC8,
PARA CLASSES DE SOLOS B e C
ICISTO sismo de L’Aquila Sismicidade
ICISTO sismo de L’Aquila
Attenuation (Akkar & Bommer 2007)
ICISTO sismo de L’Aquila
Local de registo de SM
ICISTO sismo de L’Aquila
ICISTO sismo de L’Aquila
Period (sec)
ICISTO sismo de L’Aquila
Edifício a menos de 50 m.
ICISTO sismo de L’Aquila
Satellite photo from Google Earth of the L'Aquila with a general view of the building damage survey.
ICISTO sismo de L’Aquila
Onna
ICISTO sismo de L’Aquila
Onna - detalhe
ICISTO sismo de L’Aquila
Danos em estruturas antigas –Efeitos de Sítio
Onna – pós sismo
ICISTO sismo de L’Aquila
Surveyed distribution of building damage in Onna (EEFIT, 2009)
ICISTO sismo de L’Aquila
Simulações com o SIMULSIS – L’AQUILA 2009Falha normal (13.8x11.6 km) e MW=6.3 (Simulação João Estêvão,2009)
ICISTO sismo de L’Aquila
Hospital de San Salvatore
ICISTO sismo de L’Aquila
Aterro: pico médio de 406 cm/s2
Afloramento rochoso: pico médio de 183 cm/s2
ICISTO sismo de L’Aquila
Espectro de Resposta
(período, s)
ICISTO sismo de L’AquilaStatues and chimeniesStatues and chimenies
ICISTO sismo de L’AquilaBuilding walls and RC ColumsBuilding walls and RC Colums
Out of planeOut of plane InIn--planeplane
ICISTO sismo de L’AquilaSliding and rotating objectsSliding and rotating objects
0.01
0.1
1
10
100
1 10 100
Distância epicentral (km)
Aceleração máxima (g) Deslocamento (cm)
Attenuation
effects
ICISTO sismo de L’AquilaPredominent direction of colapsePredominent direction of colapseInconsistency with fault rupture?Inconsistency with fault rupture?
FAIALFAIAL
PICOPICO
SAN JORGESAN JORGE
ICISTO sismo de L’AquilaFall of minarets
Minarets are a good target to investigate the ground motion directionality, because they are simple cantilever structure without structural directionality.
During the two 1999 earthquakes in Turkey, from a damageSurvey indicating the direction of fallen minarets, it is found that the fault normal direction (FN) was dominant with a certain distance from the fault, say, less than 1km; while, at the region with shorter distances, the damage direction was not FN but about 40º from the fault strike.
Motosaka et al., 2002
ICISTO sismo de L’AquilaFall of minarets
Motosaka et al., 2002
ICISTO sismo de L’AquilaFall of minarets
Motosaka et al., 2002
ICISTO sismo de L’AquilaOther examples: L`Aquila 2009Other examples: L`Aquila 2009
Computed displacements suggest a permanent movement directedSE and downwards, in agreement with preliminary results from GPS
Roberto Paolucci, 2009
ICISTO sismo de L’Aquila
ICISTO sismo de L’Aquila
40− 20− 0 20 40
30−
15−
15
30
Particle Orbits
6 Abril 2009 - Aquila AQA
S
Órbitas no plano horizontal: Em velocidade
40− 20− 0 20 40
40−
20−
20
40
Particle Orbits
6 Abril 2009 - Aquila AQG
S
W 40− 20− 0 20 40
40−
20−
20
40
Particle Orbits
6 Abril 2009 - Aquila AQK
S
W
Anabela Martins, 2009
ICISTO sismo de L’Aquila
4− 2− 0 2 4
10−
5−
5
10
Particle Orbits
6 Abril 2009 - Aquila AQV
S
W
4− 2− 0 2 4
6−
4−
2−
2
4
6
Particle Orbits
6 Abril 2009 - Aquila AQA
S
W
10− 5− 0 5 10 15
10−
5−
5
10
Particle Orbits
6 Abril 2009 - Aquila AQK
S
W
Em deslocamento
Anabela Martins, 2009
ICISTO sismo de L’Aquila
N
Movements in given direction
ICISTO sismo de L’Aquila
• SÍNTESE DAS OBSERVACÕES MAIS IMPORTANTES
FONTE SÍSMICA• Pré-Monitórios desde Novembro 2008• Magnitude do sismo principal: ML=5.8; Mw=6.3• Réplicas ocorridas em sistema de falhas paralelas• Reduzida expressão superficial da rotura• Distribuição da rotura complexa.
FENÓMENOS ASSOCIADOS• Roturas de pequena dimensão relacionadas com falhas associadas à falha principal
MOVIMENTO DO SOLO• Acelerações muito fortes medidas a pequenas distâncias da falha. Domínio das altas frequências.• Possíveis efeitos de sítio, com grandes amplificações em zonas localizadas (Onna)• Efeitos de radiação com predominância de movimentos na direcção NNE-SSW• Danos ao longo da falha principal
ICISTO sismo de L’Aquila FIM
Obrigado pela atenção.