Selection and scaling of real and simulated ground motions for Geotechnical Earthquake Engineering Analyses

In recent years, the development of high performance computational facilities has led to an increased in the use of non-linear time-histories to perform seismic design analysis. The main issue of this analysis is the selection of appropriate acceleration time histories set that satisfy seismic code requirements at a specific site. There exist three source of time histories: 1) recorded accelerogram of real earthquakes stored in strong ground motion databases, 2) simulated accelerograms obtained from seismological models and 3) artificial accelerograms generated to satisfied design code spectrum. Like many seismic codes worldwide, the Norme Techniche per le construzione (NTC18) allows the use of real ground motion for the seismic assessment of structures, however when is not possible to achieve the minimum number of real time histories, it is allow to use simulated or artificial ground motions depending on the assessment. The aim of this thesis is to evaluate the selection and scaling process of real and simulated accelerograms that match a target design spectrum with the tool Select $&$ Match, and verify the effects of spectral matching. As well as, develop a sliding block pseudo-static analysis defined by Newmark (1965), that represent the seismic design of geotechnical structures of the sliding type, such as quiescent landslides, earth dams and gravity works, considering the selected ground motions.

Negli ultimi anni, lo sviluppo di strutture computazionali ad alte prestazioni ha portato ad un aumento dell'uso di storie temporali del moto del terreno non lineari per eseguire analisi di progettazione sismica. Il problema principale di questa analisi è la selezione di opportuni accelerogrammi che soddisfino i requisiti di codice sismici in un sito specifico. Esistono tre tipi differenti di accelerogrammi: 1) accelerogramma registrato o storie temporali del moto del terreno naturale memorizzati in strong ground motion databases, 2) accelerogrammi simulati ottenuti da modelli sismologici e 3) accelerogrammi artificiali generati che raggiungono la compatibilità dello spettro. Come molti codici sismici in tutto il mondo, le Norme Techniche per le construzione (NTC18) consentono l'utilizzo del moto reale del suolo per la valutazione sismica delle strutture, tuttavia quando non è possibile soddisfare il numero minimo di accelerogrammi reali, è possibile utilizzare accelerogrammi simulati o artificiali a seconda delle valutazioni. Lo scopo di questa tesi è quello di valutare il processo di selezione e ridimensionamento di accelerogrammi reali e simulati che fanno match con uno spettro di risposta con il software Select $&$ Match, e verificare gli effetti della corrispondenza spettrale. Oltre, sviluppare un'analisi pseudo-statica a blocchi scorrevoli definita da Newmark (1965), che rappresenta la progettazione sismica di strutture geotecniche di tipo scorrevole, come frane quiescenti, dighe di terra e opere di gravità, considerando i accelerogrammi selezionati.