Il recente terremoto nelle isole Eolie, non distante dallo Stretto di Messina, alimenta nuovamente le domande sulle effettive performance sismiche del futuro Ponte sullo Stretto: come avrebbe reagito, quale magnitudo massima può sopportare? Una risposta chiara e corretta a queste domande è particolarmente importante soprattutto vista l'alta sismicità della zona (qui è avvenuto il più violento terremoto mai registrato in Italia) e le modeste prestazioni strutturali mostrate da costruzioni esistenti a seguito di eventi sismici di intensità medio-alta. In questo articolo ci addentriamo nello specifico del progetto definitivo approvato per il Ponte sullo Stretto, descrivendo i punti principali che caratterizzano la capacità sismica dell'infrastruttura e le strategie di progetto seguite.
La capacità sismica del Ponte sullo Stretto
Gli studi condotti sulla pericolosità sismica del sito in cui sorgerà il Ponte sullo Stretto rispecchiano lo stato dell'arte nella valutazione delle azioni sismiche di progetto. Nel linguaggio comune, si è soliti parlare di capacità sismica riferendosi alla magnitudo massima sopportabile dal ponte. La stessa società Stretto di Messina S.p.A., nel riprendere le caratteristiche di progetto a oggi, dichiara performance sismiche soddisfacenti fino a una magnitudo 7.1 della scala Richter, rimarcando il concetto che l'estensione della zona sismogenetica (sorgente sismica convenzionale) di maggiore interesse per lo Stretto non è in grado di produrre terremoti di magnitudo più elevata. Questa, per inciso, fu la magnitudo del terremoto più violento mai registrato in questa zona (e in Italia): quello di Messina e Reggio Calabria del 1908.
Tuttavia, l'informazione fornita dalla magnitudo è incompleta, perché la valutazione è macchiata da due distinti fattori.
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- La magnitudo misura l'energia rilasciata dall'evento sismico alla sorgente e non tiene conto di come si propagano le onde sismiche in superficie, che dipendono anche dalla profondità del sisma. A parità di magnitudo, infatti, terremoti superficiali possono creare danni maggiori alle costruzioni rispetto a terremoti profondi.
- I terreni attraversati dalle onde sismiche generate a seguito della rottura possono essere di vario tipo. Al variare della tipologia di terreno cambiano le caratteristiche di trasferimento delle onde sismiche, risultando in un possibile filtraggio o amplificazione degli effetti energetici generati a seguito della rottura.
Questi sono i due motivi principali per i quali, quando c'è un terremoto, persone in posti diversi avvertono distintamente e in maniera differente gli effetti.
Più che in magnitudo, la capacità sismica di una costruzione viene definita in relazione alle massime accelerazioni al suolo da essa sopportabili. Essendo queste associate a eventi probabilistici, si può anche parlare tecnicamente di Periodo di Ritorno dell'accelerazione sismica di progetto, cioè il tempo che passerebbe mediamente tra due terremoti, sviluppabili nella zona di interesse, in grado di produrre accelerazioni sismiche più grandi di quelle di riferimento. Il Ponte sullo Stretto è stato progettato considerando questo valore pari a 2000 anni circa: per fare un confronto, gli edifici comuni sono progettati tramite azioni simiche che hanno periodi di ritorno di circa 500 anni.
Cosa succede allora se dovesse arrivare un terremoto più forte di quello "di progetto"? La strategia di progetto applicata nel caso specifico vuole che il ponte permanga in campo elastico, cioè privo di danni, fino alle intensità sismiche che caratterizzano i periodi di ritorno prima citati. La struttura può quindi essere perfettamente operativa anche a valle di un evento sismico catastrofico, come è prassi considerare nel caso di strutture strategiche.
Importante ricordare però che la progettazione strutturale segue oggi un approccio prestazionale, basato su concetti probabilistici. Questo è necessario perché l'entità e la posizione del prossimo terremoto non è nota a priori (nonostante, come detto prima, la magnitudo possa considerarsi limitata a un valore massimo "noto").
Il Ponte sullo Stretto può crollare con un terremoto?
In tale ottica, e nonostante tutti i discorsi fatti fino a questo punto, non si può escludere mai a priori la probabilità che si verifichi un evento in grado di far collassare l'opera. Tuttavia, sebbene il calcolo sia fatto in modo tale da mantenere estremamente basse le probabilità di accadimento di questo fenomeno, la struttura continuerà a conservare una capacità implicita associata al possibile danneggiamento dei materiali, che – senza generale un crollo – contribuirebbero a dissipare energia sismica in ingresso garantendo un margine di sicurezza anche per terremoti con periodi di ritorno maggiori a quelli di progetto. Si parla in questo caso di rischio implicito: si accetta una probabilità di fallimento nel momento in cui si realizza un'opera, ma si è tuttavia consapevoli del fatto che questa sarà nella realtà minore di quella accettata come target prestazionale, per effetto della presenza di fenomeni conservativamente esclusi nelle fasi di progettazione.
La caratterizzazione dell'evoluzione del danneggiamento al variare dell'intensità sismica, fino al collasso, è uno dei punti di approfondimento richiesti ai progettisti dal Comitato Scientifico, che ha recentemente revisionato il progetto definitivo. Rappresenta un livello di analisi aggiuntiva, non richiesto per opere ordinarie, e mira a massimizzare la robustezza strutturale dell'infrastruttura.
In conclusione, il Ponte sullo Stretto di Messina, come oggi pensato, conserva canoni di progettazione sismica comuni alle nuove costruzioni, sebbene con target prestazionali più alti, cioè quelli delle opere strategiche. I rischi associati a un possibile scenario di crollo sono noti e sono gli stessi rischi accettati in qualsiasi altra costruzione, come un ospedale, sebbene mitigati in parte in questo caso dalla specifica conformazione strutturale che contraddistingue in generale una struttura molto flessibile come quella di un ponte sospeso.
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