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Diego AROSIO
Professore Associato
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche - Sede Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche
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Insegnamento: Sorgenti sismiche e microzonazione
Geoscienze, georischi e georisorse (Offerta formativa 2023)
Obiettivi formativi
MODULO 1 [Sorgenti sismiche]
Il primo modulo fornirà le competenze necessarie a: (i) comprendere i principi base della meccanica delle faglie in relazione al loro potenziale sismogenetico; (ii) inquadrare l'assetto sismotettonico di un'area, con particolare attenzione al territorio italiano.
MODULO 2 [Microzonazione sismica]
Il secondo modulo si pone l’obbiettivo di fornire le competenze per una corretta valutazione della pericolosità sismica locale attraverso l’individuazione di zone del territorio caratterizzate da comportamento sismico omogeneo. Particolare attenzione sarà dedicata alla definizione degli spettri di risposta, al comportamento instabile dei terreni e ad approcci quantitativi di microzonazione mediante l’ausilio di codici numerici e analisi sperimentali.
Prerequisiti
Per una proficua frequentazione del corso, è opportuno che gli studenti abbiamo acquisito in precedenza conoscenze basilari relative a:
- Matematica: geometria euclidea e cartesiana, trigonometria, algebra lineare, numeri complessi, analisi matematica.
- Fisica: meccanica newtoniana, elettromagnetismo.
- Fisica terrestre: campo gravitazionale, campo magnetico, sismologia.
- Geologia strutturale: analisi dello stress, criteri di rottura e riattivazione, classificazione delle faglie, reologia delle rocce.
Per l'ammissione alla verifica finale del corso non è richiesta alcuna precedenza.
Programma del corso
MODULO 1
0.5 CFU (4 ore): Richiami di tettonica, geologia strutturale e meccanica del continuo. Stress nella crosta.
0.5 CFU (4 ore): Criteri di rottura macroscopici e modelli fisici di propagazione della frattura.
0.5 CFU (4 ore): L’attrito e la stabilità dell’attrito.
0.5 CFU (4 ore): Le faglie nella crosta sismogenetica: struttura interna, reologia e relazioni geometriche.
0.5 CFU (4 ore): La meccanica dei terremoti: bilancio energetico, relazioni di scala e interazioni tra terremoti. Il ciclo della deformazione crostale.
0.5 CFU (4 ore): Elementi di sismotettonica. Sorgenti sismiche del territorio italiano.
1 CFU (12 ore): Escursione su sorgenti sismiche esumate e interpretazione dei dati
Sono possibili integrazioni o variazioni in base al feedback degli studenti o altre situazioni contingenti.
MODULO 2
1 CFU (8h lezione) - Approccio quantitativo al rischio e alla pericolosità sismica: microzonazione sismica, effetti di sito, risposta sismica locale e spettri di risposta
1 CFU (8h lezione) - Normativa tecnica di riferimento e classificazione sismica del territorio; categorie dei terreni di fondazione; metodologie per la stima della velocità delle onde di taglio
1 CFU (12h esercitazione) - Strumenti software a supporto della microzonazione sismica.
Metodi didattici
L'insegnamento si svolge in presenza e/o a distanza a seconda dell’evoluzione pandemica COVID19.
L’insegnamento è erogato in lingua italiana con le modalità di seguito riportate. La frequenza non è obbligatoria ma fortemente consigliata.
MODULO 1
Il modulo è erogato mediante lezioni frontali (24 ore) svolte con l'ausilio di mezzi audiovisivi (presentazioni PowerPoint, consultazione di siti internet) e prevederà discussioni di gruppo su articoli e schede tecniche di eventi sismici recenti.
MODULO 2
Lezioni frontali svolte con l'ausilio di mezzi audiovisivi (presentazioni PowerPoint, consultazione di siti internet), esercitazioni in campo con strumentazione geofisica ed esercitazioni software in aula.
Testi di riferimento
MODULO 1 / MODULE 1
Materiale obbligatorio / Compulsory material
1. Libro di testo / Texbook: Scholz, C. H., 2019. The Mechanics of Earthquakes and Faulting, Third Edition. Cambridge University Press – capitoli 1, 2 e 3 più i paragrafi indicati a lezione / chapters 1, 2 and 3 plus selected sections as indicated during the course.
2. 1. Raccolta di slide proiettate durante le lezioni e fornite il giorno di ogni lezione / Slides used during lectures and available the day of each lecture
Materiale consigliato / Suggested materials
1. Articoli scientifici e altri documenti forniti dal docente / Paper and notes provided by the lecturer
MODULO 2 / MODULE 2
Materiale obbligatorio / Compulsory material:
1. Raccolta di slide proiettate durante le lezioni / Slides used during lectures
2. Articoli scientifici e altri documenti forniti dal docente / Paper and notes provided by the lecturer
Materiale consigliato / Suggested material
1. Dipartimento della Protezione Civile e Conferenza delle Regioni e delle Province Autonome, Indirizzi e criteri per la microzonazione sismica, Dipartimento della Protezione Civile, 2008
2. Commissione tecnica per la microzonazione sismica, Microzonazione sismica: Standard di rappresentazione e archiviazione informatica, Ver. 4.1.1, Dipartimento della Protezione Civile, 2018
3. Norme tecniche per le costruzioni, 2018 (DM 17/01/2018)
4. Lanzo G., Silvestri F. Risposta Sismica Locale. Teoria ed
esperienze. Hevelius Edizioni, 1999.
Verifica dell'apprendimento
La verifica è volta a valutare il raggiungimento di un livello sufficiente delle conoscenze/competenze e delle abilità applicative relative ai risultati di apprendimento attesi (80%). Servirà inoltre a valutare anche le competenze trasversali (20%): abilità comunicative, autonomia di giudizio e capacità di apprendimento.
La verifica avviene congiuntamente per i Moduli 1 e 2 con le modalità di seguito riportate.
MODULO 1
La verifica comprende una prova scritta che prevede di rispondere a due quesiti aperti nel tempo massimo di 1 ora e 30 in cui il candidato dimostri di aver appreso le nozioni di base sulle sorgenti sismogenetiche e di saper usare correttamente la terminologia specifica. Ogni risposta è valutata con un punteggio da 0 a 15 e la valutazione della prova si ottiene sommando i punteggi.
MODULO 2
La verifica consiste in 1 prova scritta con domande a risposta multipla, aperte e brevi esercizi in cui il candidato dimostri di aver appreso le nozioni inerenti i criteri e le metodologie per la microzonazione sismica discusse a lezione. Il punteggio massimo della prova scritta è 26/30, ottenuto sommando i punteggi delle singole risposte. Il candidato che ha ottenuto un punteggio maggiore di 21/30, può incrementare tale punteggio con una prova orale di 3 domande; ogni risposta è valutata con un punteggio da -2 a 2 e contribuisce a determinare la valutazione finale in trentesimi.
VALUTAZIONE FINALE
La valutazione complessiva è con votazione in trentesimi da media aritmetica dei due moduli (richiesta sufficienza in entrambi i moduli). Le prove sono previste dalla fine dell'insegnamento e sono in italiano ed in inglese per gli stranieri. Nelle prove non è ammesso l’uso di supporti, se non espressamente necessario o salvo nei casi ciò sia previsto a fronte di DSA certificate.
Possibilità di visionare la prova in caso di non successo [feedback] e indicazioni sulle modalità di recupero e consigli sul processo di apprendimento: su richiesta il docente fornirà indicazioni su come correggere o migliorare la prova.
Risultati attesi
CONOSCENZA, CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Lo studente apprende (M1) i meccanismi sismogenetici e i fattori che li controllano, i diversi ambienti tettonici sismogenetici con le loro caratteristiche e differenze; (M2) le metodologie geofisiche più efficaci e l’utilizzo di codici numerici per analizzare il comportamento dell’area investigata quando interessata da una sollecitazione sismica.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA/COMPRENSIONE
Lo studente sviluppa capacità di (M1) comprendere l’assetto tettonico e sismogenetico dell’area in esame; (M2) progettare adeguatamente campagne di indagini di sito con un utilizzo consapevole degli strumenti hardware e software nell’ambito della geofisica applicata.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Lo studente sviluppa capacità di (M1) argomentare le scelte fatte nella definizione dei modelli concettuali; stimare il comportamento di sistemi complessi da informazioni limitate; (M2) Interpretare le informazioni che derivano dall’acquisizione e dall’elaborazione di dati geofisici.
ABILITÀ COMUNICATIVE
Lo studente sviluppa capacità di (M1 & M2) presentare dati in modo efficace, esprimere i concetti appresi con linguaggio appropriato e sostenere una discussione, imparare il linguaggio scientifico per comunicare con chiarezza i risultati delle indagini geofisiche e per interagire in un contesto multidisciplinare.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
Lo studente acquisisce capacità di (M1 & M2) provvedere autonomamente a un autonomo approfondimento degli argomenti trattati e poter condurre con profitto, in prospettiva, l’aggiornamento professionale; sapere approfondire le tematiche trattate nel corso ed esportare le metodologie apprese a contesti di studio differenti.