Il numero di cicli di carico equivalente N_eq è un parametro sismico utilizzato in diverse procedure per la valutazione del potenziale di liquefazione di depositi granulari sotto falda (e.g. Green & Perry, 2005) e per la verifica di stabilità sismica dei pendii naturali (Yegian et al., 1991; Biondi et al., 2002). Esso consente di definire una storia di carico regolare che, in termini di incrementi di pressione interstiziale, risulta equivalente alla storia irregolare delle tensioni di taglio indotte in sito d su un elemento di volume di terreno a un evento sismico.

La valutazione di N_eq richiede complesse procedure di conversione di carattere numerico. Queste ipotizzano che la storia delle tensioni di taglio indotta in sito sia proporzionale alla storia temporale delle accelerazioni e sfruttano alcune proprietà delle curve di resistenza alla liquefazione determinate sperimentalmente.

In alternativa la valutazione di N_eq può essere effettuata mediante correlazioni empiriche disponibili in letteratura (e.g. Seed & Idriss 1982; Liu et al. 2001) che legano N_eq ad alcuni parametri sismici sintetici. Tali correlazioni sono state, però, determinate con riferimento a database di registrazioni sismiche poco significativi per la sismicità del territorio italiano.

Nel presente lavoro, alcune delle principali correlazioni disponibili in letteratura sono state utilizzate per la valutazione del numero di cicli di carico equivalente che compete ad alcune registrazioni sismiche selezionate da un database relativo ad eventi verificatisi in Italia. Per ciascuna registrazione il valore esatto di N_eq è stato determinato applicando l’intera procedura di conversione, esaminando, tra l’altro, differenti modalità di individuazione e conversione dei cicli di carico. Il confronto tra il valore esatto di N_eq e le previsioni fornite dalle correlazioni empiriche esaminate ha mostrato la scarsa affidabilità di queste ultime e la necessità di introdurre nuovi parametri sismici per la descrizione dei valori di N_eq. La ridotta affidabilità delle correlazioni empiriche esaminate, ha motivato uno studio dei parametri sismici più adatti alla descrizione di N_eq ed ha condotto alla determinazione di nuove leggi di correlazione esplicitamente riferite a registrazioni di eventi sismici italiani (Di Filippo et al., 2011).

Riferimenti bibliografici:

Biondi G.,Cascone E., Maugeri M. (2001). Flow and deformation failure of sandy slopes. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 22, pp. 1014-1025, 2002.

Di Filippo G., Biondi G., Cascone E. (2011). Correlazioni empiriche per la valutazione del numero di cicli di carico equivalente per registrazioni accelerometriche di eventi sismici italiani. XIV Convegno Nazionale ANIDIS ‘L’ingegneria Sismica in Italia’, Bari 18-22 Settembre 2011

Green R.A. & Terri G.A. (2005). Number of Equivalent Cycles Concept for Liquefaction Evaluations - Revisited. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 131 (4), April 2005, pp. 477-488

Liu A.H., Stewart J.P., Abrahamson N.A., Moriwaki Y. (2001). Equivalent number of Uniform stress cycle for soil liquefaction analysis. J. of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 127 (12), December 2001.

Seed H.B. and Idriss I.M. (1982). Ground motions and soil liquefaction during earthquakes. Earthquake Engineering Research Institute, Berkeley, California, no. 134, pp, 1982.

Yegian M.K., Marciano E.A., Ghahraman V.G. (1991). Earthquake-induced permanent deformations: Probabilistic approach. J. Geotechnical Engineering Division, ASCE, 117 (1), January, pp.35-50, 1991