giovedì 22 gennaio 2015

TEST 2 - HVSR E MICROTREMORI - Fabbricato

Sperimentazioni  
con acquisitore 3 assi su terreni  e  fabbricati


test 2: caso fabbricato geofono da 4,5 hz


N° canali attivati 1
Asse considerato verticale
frequenza di campionamento  500 hz
durata acquisizione 2 minuti
frequenza propria geofono 4,5 hz
prova eseguita su fabbricato
Piano 2+ interrato di 5 piani
struttura in CA
Filtraggio applicato hardware  0,50 -  100 hz circa
Filtraggio software 0,50 - 100 hz
Settaggio Thremino 100
Acquisitore utilizzato: Theremino

figura 1 - geofono verticale e orizzontale da 4,5 hz
esempi di due spettri  di segnali acquisiti  con geofono Verticale (sopra) e uno orizzontale (sotto) notare la diversa  risposta del fabbricato in 2 delle tre direzioni prevalenti di vibrazione

Se confrontiamo il segnale verticale  acquisito con il geofono da 4,5 hz con quello acquisito con geofono da 14 hz 

Figura 2 - acquisizione fatta con geofono 14 hz

Possiamo osservare:


tra 2 - 4 Hz  con il geofono  da 4,5 hz  si nota la presenza di picchi di una certa rilevanza non rilevati chiaramente dai geofoni  de 14 hz.
A causa dell'effetto "filtrante" il geofono da 14 hz perde molto del segnale in ampiezza alle frequenze sdi 2- 3 hz  riducendo il valore di oltre 10 - 20 unità quindi quasi non non leggibile nello spettro sopra allegato.

Anche il geofono da 4,5 hz perde parte del segnale  come meglio illustrato nella sottostante immagine dove un segnale  (caso A) con ampiezza 2,4 volt per frequenze superiori a 10 hz perde 1/2 - 1/4 del segnale originario per cui se si dovesse eseguire l'operazione di equalizzazione i segnali tra le frequenze di 2- 3 hz  in realtà avrebbero ampiezza doppie o quadruple valutabili  a 60 - 120 unità invece delle attuali  30 unità indicate dal grafico figura 1   geofono verticale.


Stesso discorso per i picchi (figura 1 in alto)  7 hz ,9 Hz, 14 Hz, 22 Hz , tali frequenze avendo valori > di 4,5 hz  sono rappresentate nella stessa scala.

Nel caso  di figura 2 / geofono da 14 hz  il segnale per equalizzarli occorrerebbe disegnarli 3 volte più grandi in ampiezza , quelli da 9 hz  2 volte più grandi  mentre sono da considerare si ampiezza regolare la frequenza da 14 e 22 Hz, per cui il grafico non equalizzato che rappresenta gli spettri a 7,9,14 hz di altezza simile in realtà .

Se rappresentato gli stessi segnali equalizzandoli  il primo picco sarebbe con ampiezza 3 volte più grande , quello da 9 hz avrebbe ampiezza doppia, gli spettri da 14  e 22 hz rimarrebbero della stessa ampiezza

Attenzione ( i grafici dell'immagine figura 1 e 2 non sono riferiti alla medesima scala grafica )

Pertanto il grafico ottenuto  con geofoni da 4,5 hz  ha picchi  con ampiezza confrontabile e si vede chiaramente  che l'ampiezza  di quello da 7 hz  ha un fattore di ampiezza 100 (2400)  il secondo 80, il terzo a 20 hz 40

Riassumendo tali differenze si possono subito vedere confrontando figura 1 geofono 4,5 hz ( in alto) con figura 2 geofono  14 hz. nel primo caso si nota un'ampiezza decrescete di ampiezza dei tre picchi considerati , nella figura 2  sembrano della stessa ampiezza o quasi perché il tre segnali non equalizzati.


Test di simmetria
Questo test  serve per verificare che non ci siano situazione di errore nell'acquisizione, nell'hardware e/o nella costruzione del geofono 3d

La prova consiste nel fare due acquisizioni  facendo ruotare nella seconda il geofono 3d di 90 gradi.

La prova si ritiene superata se il grafico del primo sondaggio è simile al terso del secondo sondaggio , stessa cosa per il terzo della prima prova  simile al secondo della seconda prova. avendo fatto ruotare il geofono 3D si sono scambiati   i riferimenti asse x con asse y

La prova per essere certi dell'esattezza dei risultati dovrebbe essere di durata non inferiore ai 30 minuti, nel nostro caso è di soli 5 minuti ma si può già vedere che gli spettri contrassegnati dalla freccia rossa e blu sono simili.

( avvertenza, non considerate i valori numerici in quanto i parametri di acquisizione sono stati variati, tale prova appena possibile sarà ripetuta senza fare tali modifiche )



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