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PELIGRO SISMICO

CONTENIDO ➢Peligro sísmico y evaluación del peligro sísmico ➢Probabilidad ➢Periodo de recurrencia ➢Efecto de sitio y respuesta ➢Vulnerabilidad

¿QUE ES EL PELIGRO SISMICO? PELIGRO SISMICO Sismicidad + exposición sísmica=Amenaza sísmica

VULNERABILIDAD SÍSMICA Comportamiento Estructural = Fragilidad

RIESGO SÍSMICO Peligro sísmico x Vulnerabilidad= Daños

Peligro sísmico ▪Se define como la probabilidad de que ocurra un sismo potencialmente desastroso durante un cierto periodo de tiempo en un sitio determinado. ▪El Perú se encuentra en la zona sísmica mas activa del mundo, en el llamado “cinturón de fuego del Pacifico”. La placa de Nazca se mueve aproximadamente 10cm por año contra la placa sudamericana que se mueve 4cm por año en sentido contrario, lo cual genera una gran acumulación de energía, liberándose en forma de actividad sísmica. ▪Es necesario conocer el comportamiento mas probable de este fenómeno para poder planificar y mitigar los grandes efectos que trae consigo.

▪La norma estable que para obras de importancia se debe hacer un estudio de peligro sísmico.

PELIGRO SISMICO – ENFOQUE DETERMINISTICO ▪Es el mas antiguo y el peligro se evalúa en función al evento mas grande que se pueda presentar en el área de estudio, luego de identificar el sismo mas grande, el peligro del sitio que definido en términos del movimiento del suelo o de la respuesta estructural que este sismo pueda generar. ▪No considera las incertidumbres en las magnitudes y la ubicación de los sismos, así como el tiempo de vida útil de una estructura, no resultando apropiado en muchos casos para tomar decisiones. ▪El sismo mas grande que representa el potencial sísmico de la zona ha sido descrito de diversas formas por ejemplo: SMC (Sismo máximo creible), SMP (Sismo máximo probable).

▪El comité en riesgo sísmico del Earthquake Engineering Research Institute (EERI) determino que los términos SMC y SMO “ son engañosos y su uso es desalentado”,(1984).

PELIGRO SISMICO – METODO PROBABILISTICO ▪El análisis de peligro sísmico se realiza aplicando la metodología desarrollada por Cornell (1968) en términos probabilísticos, metodología que fue modificada e implementada en el programa de computo RISK por McGuire (1976).

▪Esta metodología integra información sismotectonica, parámetros sismológicos y leyes de atenuación regionales para los diferentes mecanismos de ruptura. Es resultado es una curva de peligro sísmico, que relaciona la aceleración y su probabilidad anual de excedencia.

Cálculo del peligro sísmico - Probabilístico Una forma de conocer el probable comportamiento sísmico de un lugar es mediante la evaluación del peligro sísmico en términos probabilísticos, es decir predecir las posibles aceleraciones que podrían ocurrir en un lugar determinado. Siguiendo la metodología.

▪Geometría y localización de las fuentes sísmicas (fuentes sismogénicas) ▪Modelos de sismicidad local (homogeneidad y recurrencia) ▪Leyes de atenuación

▪Esquema probabilista (peligro sísmico)

NUMERO ACUMULATIVO NUMERO DE SISMO DE EVENOS

FUENTES SISMOGÉNICAS

ACELERACION

m3>m2>m1

m3 m2 m1

DISTANCIA (R)

2.

Tasa

TIEMPO Log n= a-bm

MAGNITUD

HOMOGENEIDAD Y RECURRENCIA PROBABILIDAD ANUAL DE EXCEDENCIA (P)

1.

Mmin

P3>P2>P1

P3 P2 P1

ACELERACION

3.

LEY DE ATENUACION

4.

PELIGRO SISMICO

El peligro sísmico Probabilístico se expresa en términos de tasas de excedencia o periodos de retorno de intensidades.

Riesgo (%) 10 5 2

T (años) 50 50 50

Tr (años) 475 975 2475

1. FUENTES SISMOGENICAS ▪La distribución espacial de la actividad sísmica y las características neotectonicas en el Perú han permitido definir 20 fuentes sismogénicas con características sismotectonicas particulares.

▪El hecho que la actividad sísmica en el Perú es el resultado de la interacción de las placas sudamericana y de Nazca y el proceso de reajuste tectónico del aparato Andino, nos permite agrupar a las fuentes en: Fuente de subducción y Fuentes Continentales. ▪Las fuentes de continentales están relacionadas con la actividad sísmica superficial andina.

CATALOGO SISMICO PERU (1555-2016)

Fuentes Sismogénicas de Corteza Superficial o continentales (Fallas Geológicas). F20 - Cusco

Seleccionar todos los sismo que ocurren en el área (Fuente sismológica) para posteriormente hacer un análisis estadístico, para definir sus parámetros

2. HOMOGENEIDAD Y RECURRENCIA Para evaluar la variabilidad de las magnitudes de los eventos sísmicos que cada fuente sismogénica pueda generar es indispensable evaluar la homogeneidad y recurrencia sísmica de la fuente. Siendo importante para ello calcular lo siguiente:

▪Curva de recurrencia sísmica ▪Distribución de profundidades Hipocentrales por cada fuente

▪La distribución en el tamaño de los eventos sísmicos en un periodo de tiempo determinado puede ser evaluada a través de una relación de recurrencia sísmica (Gutenberg y Richter 1944). ▪Una hipótesis básica de un análisis probabilístico del peligro sísmico es que la relación de recurrencia obtenida de la sismicidad pasada es apropiada para predecir la sismicidad futura. ▪La relación de recurrencia sísmica de (Gutenberg y Richter), consiste en dividir en numero de excedencia de cada magnitud por el intervalo de tiempo en estudio y definieron una tasa o razón anual de excedencia Nm de un sismo de magnitud m. Nm: numero acumulativo de sismos de magnitudes mayores a la magnitud m ó mb a y b: constantes propias de cada región

Análisis de Recurrencia

Mmin: Magnitud mínima homogenizada (a la cual se considera completo el catalogo)

Mmax: Magnitud máxima homogenizada. Tasa: Tasa media anual de ocurrencia igual o mayor a la magnitud mínima homogenizada (Mmin) .Numero de sismos registrados por año

UMULATIVO Numero acumulativo eventos sísmicos EVENOS SISMOdeDE

B: Parámetro sismológico regional.

Magnitud mínima Mmin

Tasa

TIEMPO

La caracterización de las fuentes sismogénicas fue realizado a través de sus parámetros sismológicos, asumiendo un modelo exponencial de Gutenberg y Richter.

Parámetros sismológicos de las fuentes:

3. LEYES DE ATENUACION Son modelos matemático – empírico que miden la perdida de energía de sismo (atenuación). Relaciona la Magnitud-Distancia-Intensidad Sísmica. ▪Leyes de atenuación para sismos Continentales (fallas geológicas)

▪Leyes de atenuación para sismos de subducción

Desarrollaron relaciones de atenuación para la máxima aceleración del suelo para sismos continentales.

4. PELIGRO SISMICO Máxima aceleración del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años

Máxima aceleración del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 100 años 0

Curva de tasa de excedencia de intensidades

Espectro de peligro Uniforme

Efecto de sitio y respuesta ▪A la transformación que sufren las ondas sísmicas desde la roca base, hasta la Superficie, se le conoce como efecto de sitio y es diferente e independiente del Efecto de interacción sueloestructura ya que se presenta este o no un edificio. ▪Pueden influir de diversas maneras las condiciones geológicas y de suelos subyacentes a la superficie del terreno en la respuesta en la respuesta de un lugar dado a un sismo. ▪En ciertos casos los desplazamientos permanentes del terreno pueden originar la deformación de las estructuras que se apoyan en ellos.

El efecto de sitio se determina mediante las características del suelo, Ya sean: Suelos blandos Suelos duros

y mediante el cálculo de funciones de trasferencia teóricas derivadas de perfiles de velocidades de ondas sísmicas en el lugar y estudios de la geología regional. La intensidad sísmica aumenta en los sitios donde el terreno es blando y los daños producidos por sismos de igual forma.

Ejemplo: Los suelos granulados pueden quedar compactados por las vibraciones suscitadas por el sismo a consecuencia de lo cual pueden producirse asentamientos importantes y diferenciales de la superficie del terreno. En algunos casos, donde ocurren materiales granulares sueltos y saturados, la compactación puede engendrar presiones hidrostáticas de magnitud suficiente como para provocar una licuación del suelo, produciendo grandes asentamientos e inclinaciones de las estructuras hasta pueden causar grandes deslizamientos de tierra.

Vulnerabilidad Se denomina al comportamiento estructural de una infraestructura, es decir a las características sismorresistentes propias de cada estructura, ya sea su estructuración, número de pisos, materiales de construcción, procesos constructivos etc. También se conoce como la medida de la susceptibilidad o predisposición intrínseca delos elementos expuestos a una amenaza a sufrir un daño o una perdida (Kuroiwa 2005).

NORMA E-0.30 RNE

GRACIAS.