Three-dimensional wave propagation analysis in SPEED through the Domain Reduction Method

We present the Domain Reduction Method (DRM) in the context of three-dimensional numerical simulations of strong ground motion for the study of the effects due to the seismic source on geological and man-made structures. DRM is a sub-structuring technique that allows to divide the region under study in two subsequent models, in order to reduce the computational cost of the simulation and to guarantee greater accuracy in the results. We explain how the method is implemented, in the plane wave scenario, on code SPEED (SPectral Elements in Elastodynamics with Discontinuous Galerkin), and the way in which the input files are generated for a correct usage of the code. The validity of the method and its advantages are tested on some preliminary geological models.

In questa tesi viene presentato il Metodo del Dominio Ridotto (MDR) nel contesto di simulazioni numeriche tridimensionali del movimento del suolo, volte allo studio degli effetti provocati da una sorgente sismica su strutture di tipo geologico o artificiale. MDR si presenta come una tecnica di tipo sub-strutturale dal momento che comporta la divisione della regione di interesse in due modelli sequenziali, volti alla riduzione del costo computazionale della simulazione e al fine di garantire una migliore accuratezza dei risultati. Viene descritto il modo in cui il metodo è implementato, nel contesto di onde piane, all’interno del codice SPEED (SPectral Elements in Elastodynamics with Discontinuos Galerkin), e la procedura necessaria da seguire per la creazione dei file di input in modo da garantire un corretto uso del codice. Il metodo viene poi validato facendo uso di alcuni modelli geologici introduttivi, grazie ai quali è possibile anche analizzare i vantaggi legati al MDR.