Pericolosità sismica

NDSHA: lavori di Paolo Rugarli e confronto con PSHA

La Neo-Deterministic Seismic Hazard Assessment costruisce scenari fisici di scuotimento senza fondarsi sui periodi di ritorno della PSHA. I lavori di Paolo Rugarli collegano la pericolosità sismica all'ingegneria strutturale: magnitudo di progetto, accelerogrammi e spettri di scenario, scelta dei segnali e analisi dinamiche.

Il quadro

Dallo scenario sismico all'analisi della struttura.

NDSHA produce accelerogrammi e spettri coerenti con sorgente, propagazione ed effetti locali. Il passaggio ingegneristico consiste nello scegliere l'input appropriato, applicarlo al modello e controllare la risposta, anche non lineare. La ricerca di Rugarli si colloca precisamente in questo collegamento tra sismologia e calcolo strutturale. Sargon non produce gli scenari NDSHA: importa i segnali e ne calcola gli effetti sul modello.

01

Scenario, non periodo di ritorno

La pericolosità è descritta mediante scenari fisicamente plausibili. Non si attribuisce allo scuotimento una precisione apparente derivata da cataloghi incompleti e probabilità di superamento convenzionali.

02

Magnitudo di progetto

Il lavoro del 2019 formalizza l'incremento della magnitudo massima come fattore di sicurezza sul momento sismico. I ricercatori cinesi Zengping Wen e Guoxin Wang hanno riconosciuto l'importanza della relazione empirica e l'hanno denominata legge Panza–Rugarli su Earthquake Science nel 2024. I lavori del 2025 ne sviluppano e validano la forma Mdesign = Mmax + 0,7.

03

Input per il modello FEM

Accelerogrammi, spettri e segnali devono essere scelti in modo coerente con lo scenario e con la struttura. La ricerca sulle 400 terne è stata eseguita con Sargon: DYNCURAN per le analisi non lineari e il metodo DEEDEM, reso operativo nel comando EDEM, per ordinare rapidamente i segnali secondo la severità prevista.

Bibliografia ragionata

I lavori NDSHA di Paolo Rugarli, in ordine cronologico inverso.

I collegamenti portano alle pagine degli editori o alle schede bibliografiche originali. Il volume CRC Press 2026 è indicato dall'editore come di prossima pubblicazione.

CRC Press, 2026 · in corso di pubblicazione

Selection of Proper Signals for Nonlinear Time Histories of Structures in the Frame of NDSHA

Paolo Rugarli. Capitolo 5 di Reliable Seismic Hazard Assessment and Earthquake Engineering, a cura di J. Jia, Z. Wu e M. Petrova Kouteva-Guentcheva. Quattrocento eventi NDSHA, uguali per magnitudo, distanza epicentrale, profondità, faglia, sito e terreno, producono sulla stessa struttura effetti diversi fino a circa due ordini di grandezza: scegliere poche terne a caso o in base alla sola PGA non è cautelativo.

Quattrocento analisi non lineari confermano che DEEDEM, ordinando le terne mediante l'energia elastica assorbita dagli elementi dissipativi, predice bene collasso, deformazioni e drift. Nel caso studiato la preselezione richiede circa 40 minuti, contro 23 giorni per eseguire tutte le time history non lineari. Il metodo è implementato in Sargon.

Guida operativa EDEM in Sargon · DOI del capitolo · Volume CRC Press

Engineering Geology, 2025

The Mdesign for engineering applications of NDSHA within the China Seismic Experimental Site

Y. Zhang, P. Rugarli, F. Romanelli, A. Peresan, Z. Ji, C. Jiang, V.G. Kossobokov, G.F. Panza. Il lavoro verifica per CSES e per l'Italia la relazione Mdesign = Mmax + 0,7, corrispondente nel modello adottato a un fattore γEM = 2,8.

Engineering Geology, articolo 108415 · Scheda OGS

Springer, 2025

Falsification of Seismic Hazard Assessment by Real Earthquakes

Y. Zhang, P. Rugarli, Z. Ji, C. Jiang, Z. Wu, G.F. Panza. Il capitolo discute come una valutazione deterministica possa essere verificata o falsificata dai terremoti successivi e inquadra la magnitudo di progetto nell'NDSHA.

Capitolo Springer · Volume completo

Elsevier, 2021

The View of a Structural Engineer about Reliable Seismic Hazard Assessment

Paolo Rugarli. Nel volume Earthquakes and Sustainable Infrastructure, il punto di vista dell'ingegnere strutturista sui limiti della pericolosità probabilistica e sulle conseguenze per la verifica sismica.

Volume Elsevier

Vietnam Journal of Earth Sciences, 2019

Seismogenic Nodes as a Viable Alternative to Seismogenic Zones

P. Rugarli, F. Vaccari, G.F. Panza. Confronta mappe NDSHA ottenute dal catalogo e dai nodi sismogenetici. Formalizza inoltre l'incremento di magnitudo come fattore di sicurezza applicato al momento sismico.

Articolo e testo completo

CRC Press, 2018

Neo-Deterministic Scenario-Earthquake Accelerograms and Spectra

P. Rugarli, C. Amadio, A. Peresan, M. Fasan, F. Vaccari, A. Magrin, F. Romanelli, G.F. Panza. Cinquantacinque pagine dedicate ad accelerogrammi e spettri di scenario e al loro uso nell'analisi sismica delle strutture.

Capitolo CRC Press

Legge empirica validata

La legge Panza–Rugarli: Mdesign = Mmax + 0,7.

La formulazione nasce dal lavoro di Rugarli, Vaccari e Panza del 2019: l'incertezza sulla magnitudo viene trattata con un fattore di sicurezza di significato ingegneristico, anziché con una probabilità di superamento. Wen e Wang hanno riconosciuto e denominato la legge nella loro recensione scientifica del 2024 sul volume NDSHA. La validazione pubblicata nel 2025 ha verificato lo stesso incremento di 0,7 sia nel China Seismic Experimental Site sia in Italia, regioni con intervalli di magnitudo differenti.

Il valore resta empirico e falsificabile: un terremoto che superasse significativamente Mdesign imporrebbe di aggiornare il fattore. Proprio questa possibilità di verifica mediante eventi reali distingue la formulazione da una stima probabilistica non univoca.

Il tutorial 2026 The Panza-Rugarli Law: A Deterministic Approach to Seismic Hazard Assessment, attribuito a Giuliano F. Panza, introduce la legge e ne ricostruisce le basi. È qui citato come approfondimento autorevole sulla formulazione, non come articolo firmato da Rugarli.

Documento storico

La nota Castalia del 5 novembre 2015

Il testo seguente è conservato nella sua forma originale. Fu scritto dopo il convegno «La resilienza delle città d'arte ai terremoti» presso l'Accademia Nazionale dei Lincei.


PSHA vs. NDSHA

 

ALLEGATI:

► "The Role of the Standards in the Invention of the Truth" (inglese)

► "Primum: non nocere" (inglese)

► "Paper originale Cancani " (francese)

 
 
Milano 5.11.2015

Il convegno "La resilienza delle città d'Arte ai terremoti", tenutosi a Roma, presso l'Accademia Nazionale dei Lincei, il 3 e 4 Novembre 2015, è stato molto importante, poiché è emerso in modo chiaro che le normative attualmente in vigore in Italia per la determinazione della pericolosità sismica sono inattendibili. Tutti i geofisici presenti al convegno, Doglioni, Neri, Panza, Peresan, Romanelli, Mulargia, hanno in diverso modo messo in evidenza che l'approccio probabilistico alla determinazione della pericolosità sismica (PSHA) è sbagliato. In particolare, è privo di fondamento il concetto stesso di periodo di ritorno che è alla base delle NTC 2008 e delle linee guida del Ministero, per la protezione sismica dei beni cultirali e ambientali.

Critiche sono emerse anche da parte della Soprintendente Codello, e dell'Ing. Lionello, della Soprintendenza di Venezia.

Importanti anche gli interventi di Piero Pierotti (sismografia storica), della Università di Pisa, di Alessandra Vittorini (ricostruzione L'Aquila), della Soprintendenza de L'Aquila, di Concettina Nunziata (importanza effetti di sito), della Università di Napoli.

Il giornalista dell'Espresso Fabrizio Gatti ha parlato del corto circuito tra potere politico ed informazione scientifica.

Nei prossimi giorni, se sarà possibile, posteremo l'audio di alcuni interventi, da noi ritenuti particolarmente importanti.

Al posto dell'approccio probabilistico, è disponibile un metodo detto "neodeterministico", basato sul concetto di inviluppo: in pratica, si fanno degli scenari realistici per i terremoti possibili, si determinano degli accelerogrammi ottenuti con solide metodologie geofisiche (senza usare le relazioni di attenuazione), e si valutano i massimi squotimenti attesi in un certo sito. L'approccio neodeterministico, NDSHA, non avendo la pretesa di valutare inesistenti "periodi di ritorno", probabilità o scuotimenti con tre o quattro cifre significative, è molto più solido di quello probabilistico e rappresenta l'unico metodo oggi esistente per valutare realisticamente la pericolosità sismica.

E' da notare che i cataloghi storici:

  • Non riescono a coprire un lasso di tempo sufficientemente significativo rispetto ai fenomeni tettonici in gioco.
  • Impiegano sistematicamente stime di intensità macrosismica (Mercalli-Cancani-Sieberg, vedi allegato paper originale) che usa numeri interi, e che dalla intensità I alla I+1 introduce una incertezza sulla PGA di un fattore 2. Di conseguenza, l'incertezza sulla PGA relativa alle intensità maggiori è molto forte. Come da ciò possano scaturire i numeri posti in Gazzetta Ufficiale, resta un mistero.

 

a cura e responsabilità di
Ing. Paolo Rugarli
Castalia srl
PRODOTTI:

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