COMPONENTES DE SEGURIDAD EN LA ...NDICE 1. INTRODUCCIÓN 2. DÓNDE, CÓMO Y CUÁNDO OCURREN LOS SISMOS 3. CÓMO SE MIDEN LOS SISMOS 4. PELIGRO SÍSMICO 5. DISEÑO SÍSMICO 6. CONCLUSIONES

COMPONENTES DE SEGURIDAD EN LA INFRAESTRUCTURA

SISMOLOGÍA

Ing. Eduardo Velasco. Director Técnico de Geocontrol, S.A.Lima, 29 de noviembre de 2016

VI Encuentro Internacional de Metros

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN

2. DÓNDE, CÓMO Y CUÁNDO OCURREN LOS SISMOS

3. CÓMO SE MIDEN LOS SISMOS

4. PELIGRO SÍSMICO

5. DISEÑO SÍSMICO

6. CONCLUSIONES

Componentes de seguridad en la infraestructura-sismología

• EL PERÚ ES RECONOCIDO COMO UNA DE LASREGIONES DE MAYOR ACTIVIDAD SÍSMICADEL MUNDO.

• LOS ORÍGENES DE ESTA SISMICIDAD ESTÁNEN LA INTERACCIÓN DE LA PLACA DE NAZCA(5-10 CM/AÑO E) Y LA SUDAMERICANA(2-3 CM/AÑO W).

• ESTA SISMICIDAD CONDICIONA EL DISEÑO DELAS ESTRUCTURAS.


1.- INTRODUCCIÓN (1 DE 6)



LOS 16 MAYORES TERREMOTOS EN EL MUNDO DESDE 1900



LOS MAYORES TERREMOTOS EN EL MUNDO DESDE 1900



• DE ACUERDO A LA HISTORIASÍSMICA DE LA REGIÓN, EN LOSÚLTIMOS 400 AÑOS HANOCURRIDOS SISMOS CONINTENSIDADES DE HASTA X(MMI *) EN LA ZONA DE LIMA.

• Sismo del 28 de Octubre de 1746

(* ESCALA MERCALLI MODIFICADA)


Distribución de iso aceleraciones para 10 % de excedencia en 50 años en Lima del orden de 0.44 g (*)


(*) g = 9.81 m/s2



TERREMOTO DE VALDIVIA (CHILE) 1960


• LA CIENCIA DEL ESTUDIO DE LOS SISMOS ESUNA DISCIPLINA MUY JOVEN.

• APENAS EN 1935 RICHTER CREA UNA ESCALADE CUANTIFICACIÓN DE LOS TERREMOTOSMEDIANTE SU MAGNITUD.

• LAS BASES DE LA TECTÓNICA DE PLACAS SONFORMULADAS POR WILSON EN 1965.

2.- DÓNDE,CÓMO Y CUÁNDO (1 DE 10)



A) SITUACIÓN INICIAL

B) ACUMULACIÓN DE ENERGÍA DE-FORMACIONAL

C) MOVIMIENTO COSÍSMICO

(*) FALLA ES TODA SUPERFICIE CON DESPLAZAMIENTO AL CORTE VISIBLE.



A) LA MAYORÍA DEL TIEMPO, LOSLABIOS DE LA FALLA NO SEMUEVEN.

B) SIN EMBARGO, LAS PLACASTECTÓNICAS NO DEJAN DEMOVERSE Y LOS ESFUERZOSAUMENTAN CONSTANTEMENTE

C) PERIÓDICAMENTE, LA ENERGÍASE LIBERA. SE PRODUCE ELMOVIMIENTO Y EL PROCESO SEREINICIA.


CLASIFICACIONES DE FALLAS

(U.S. Nuclear Regulatory Commission)

• FALLA ACTIVA. SE HA MOVIDO EN 50.000 AÑOS.

• FALLA CAPAZ. HA EXPERIMENTADO RECURRENCIAEN 500.000 AÑOS

EUROCODE

• FALLA ACTIVA. VELOCIDAD > 1.0 mm/año EN 11.000AÑOS.

(*) HAY FALLAS ASÍSMICAS.



SEGMENTACIÓN DE LAS FALLAS

• ES FUNDAMENTAL AL ESTIMAR EL POTENCIALSISMOGENÉTICO DE UNA FALLA.

• CONDICIONA EL TAMAÑO MÁXIMO Y CARACTE-RÍSTICO DE LO SISMOS QUE PUEDE PRODUCIR.

• LOS SEGMENTOS SE DETERMINAN A PARTIR DE LOSLÍMITES HISTÓRICOS DE RUPTURAS ANTE-RIORES(EN SU CASO CON PALEOSÍSMICA), POR LÍMITESTECTÓNICOS (FALLAS), GEOLÓGICOS O CAMBIOS DEORIENTACIÓN.




TIPOS DE SISMOS

• INTRAPLACA E INTER-FASE (SUBDUCCION).

Mw 7-9

• CORTICALES (SUPERFICIE)• ZONAS DE TRACCIÓN

(Mw<7)• FALLAS DE

DESGARRE (SAN ANDRÉS Mw 8)

• ASOCIADAS A CADENAS DE VOLCANES. Mw 6-7. MENOS PROFUNDOS.


PERIODO DE RECURRENCIA

• ES EL TIEMPO TRANSCURRIDO ENTRE DOSROTURAS.

• EL CICLO SÍSMICO DE UNA FALLA ACTIVADEPENDE DE SU VELOCIDAD:

• FALLA DE ALHAMA (ESPAÑA). V=1 mm/año. C/ 10.000AÑOS

• FALLA DE SAN ANDRÉS (USA). V=50 mm/año. C/ 50AÑOS





PREDICCIÓN

• NO ES POSIBLE HOY PREDECIR LA FECHA DE UN SISMO.

• MEDICIÓN GPS DEL MOVIMIENTO+LA ESTIMACIÓN DEESFUERZOS (ESFUERZOS DE COULOMB) + LA RESISTENCIA DEMATERIALES = ESPERANZAS PARA LLEGAR A PREDECIR LACERCANÍA DE UN SISMO Y SU MAGNITUD.

• EVALUACIÓN DEL PELIGRO SÍSMICO EN TÉRMINOS DEPROBABILIDAD DE QUE UN SISMO DE UN TAMAÑO SEPRODUZCA EN UN EMPLAZAMIENTO DENTRO DE UNPERIODO DE TIEMPO.




FALLAS ACTIVAS

DEL NOROESTE

DE SUDAMÉRICA

(STIRLING, 2013)


¿CÓMO SE MIDE EL TAMAÑO DE UN SISMO?

1. INTENSIDAD

2. MAGNITUDES

3. ENERGÍA LIBERADA Y MOMENTO SÍSMICO

3.- CÓMO SE MIDEN (1 DE 15)


INTENSIDAD

• LA INTENSIDAD MIDE EL GRADO DE DAÑOGENERADO POR UN SISMO ENESTRUCTURAS O EN EL TERRENO.

• HAY VARIAS ESCALAS:• MERCALLI, MERCALLI MODIFICADA,• MKS, MKS MODIFICADA,• EMS (Escala Macrosísmica Europea),• ESI07 (INQUA).



• LA INTENSIDAD ES UN PARÁMETRO FUNDA-MENTAL EN RIESGO SÍSMICO.

ATENUACIÓNPOR:

• EXPANSIÓN GEOMÉTRICA

• ANELÁSTICA



• ISOSISTAS: LÍNEA QUE UNE LOS PUNTOS DE IGUAL INTENSIDAD.

• LOS MAPAS DE ISOSISTAS SE USAN PARA ESTIMAR EL TAMAÑO DE LOS TERREMOTOS HISTÓRICOS PERO DEPENDE DE MUCHOS PARÁMETROS: PROFUNDIDAD, EFECTO SITIO.



• MAGNITUDES

• NACIERON EN LA ÉPOCA INSTRUMENTAL(SISMÓGRAFOS).

• DESEO DE UNA MEDIDA “OBJETIVA” DEL TAMAÑODE UN TERREMOTO.

• WADATI Y RICHTER, EN LOS AÑOS 30,OBSERVARON QUE AUNQUE LAS AMPLITUDESMÁXIMAS DE LOS TERREMOTOS VARÍA, SUDISMINUCIÓN CONFORME SE ALEJAN DELEPICENTRO ES SIMILAR.

3.-CÓMO SE MIDEN (5 DE 15)



MAGNITUD RICHTER

ML=logA-logAo

A es la amplitud en el sismograma

Ao es la amplitud observada para un evento de referencia

ML de 5.5 a 6.0 daña edificios6.1 a 6.9 daños severos7.0 a 7.9 graves daños


• MAGNITUDES MODERNAS (Ms, mb)

• HOY LOS SISMÓLOGOS USAN DIFERENTESONDAS SÍSMICAS PARA CALCULAR LAMAGNITUD

• ESTAS ONDAS TIENEN MENOR FRECUENCIAQUE LAS EMPLEADAS POR RICHTER

• ESTAS ONDAS SE GENERAN A MILES DE KMDEL EPICENTRO, NO A CIENTOS.





• ENERGÍA LIBERADA: ES=∆σ/2µ x MO

• LA ES ES PROPORCIONAL A LA CAÍDA DEESFUERZOS EN EL PLANO DE FALLA Y ALMOMENTO SÍSMICO.

• HACIENDO ALGUNAS HIPÓTESIS SE HANESTABLECIDO RELACIONES DE LA ENERGÍACON OTRAS MAGNITUDES (MS), Y ENTRE LASDISTINTAS MAGNITUDES.





TIPOS DE ONDAS GENERADAS (1 DE 2)



TIPOS DE ONDAS GENERADAS (2 DE 2)



REGISTRO DE SISMOS (1 DE 2)

• SISMÓGRAFO [v(t), s(t)]. SE SATURA EN CAMPOPRÓXIMO. APLICACIÓN EN SISMOLOGÍA.

• ACELERÓGRAFO [a(t)]. INSTRUMENTACIÓN DECAMPO PRÓXIMO O MOVIMIENTO FUERTE.APLICACIÓN EN INGENIERÍA SÍSMICA.

• SON APARATOS COMPLEMENTARIOS. EL PRIMERODA DATOS DE ORIGEN DEL SISMO. EL SEGUNDO DALAS CARACTERÍSTICAS LOCALES DEL MOVIMIENTO.



REGISTRO DE SISMOS (2 DE 2)• ACELERÓGRAFOS

• SE DISPARA CUANDO SE EXCEDE EL “TRIGGER” (0.01 g)• DOS COMPONENTES HORIZONTALES (ORIENTADAS) Y

UNA VERTICAL• EN REDES DE COMUNICACIÓN COMPUTERIZADAS.



MODELO DE ATENUACIÓN

1. LAS MEDIDAS DE VARIOS SISMÓGRAFOS (AL MENOS 3)PERMITE LOCALIZAR EL HIPOCENTRO Y LA MAGNITUDDE LOS SISMOS.

2. LAS MEDIDAS DE LOS ACELERÓGRAFOS PERMITENCONOCER CÓMO SE ATENÚAN LAS VIBRACIONES ALAUMENTAR LA DISTANCIA DEL FOCO.

3. LAS LEYES DE ATENUACIÓN, PGA= F(M,R), SE AJUSTANPOR REGRESIÓN A PARTIR DE UN ELEVADO NÚMERO DEDATOS.



PELIGRO SÍSMICO

• EL ESTUDIO DE PELIGRO SÍSMICO ES UNA METODOLOGÍAPARA DETERMINAR LA ACELERACIÓN DE PICO EN ROCA(PGA) QUE DEBEMOS CONSIDERAR EN LOS DISEÑOSSISMORESISTENTES.

• EL PELIGRO SÍSMICO DE UNA REGIÓN ES LA PROBABILIDADDE QUE SE PRODUZCAN EN ELLA MOVIMIENTOS SISMICOSQUE EXCEDAN UN DETERMINADO VALOR EN UNDETERMINADO PERIODO DE TIEMPO.

4.- PELIGRO SÍSMICO (1 DE 11)


• DATOS DE LA SISMICIDAD DEL LUGAR:• GEOMETRÍA DE LAS FUENTES SISMOGENÉTICAS DETERMINADAS

ESTADÍSTICAMENTE A PARTIR DEL CATÁLOGO SÍSMICO.

• MECANISMO FOCAL


FUENTES INTERFASE (ROJO) E INTRAPLACA (VERDE)

FUENTES CORTICALES

(*) UNIV. NAC. DE INGENIERA


• DATOS DE LA SISMICIDAD DEL LUGAR:• RECURRENCIA DE LA FUENTE. RELACIÓN GUTENBERG-

RICHTER (FRECUENCIA-MAGNITUD) log N = a – b x M

• O WEICHERT (1980) BASADA EN LA ESTIMACIÓN DE LAMÁXIMA PROBABILIDAD DE No Y β DE LA EXPRESIÓNLog(N)=Noe-βM



• DATOS DE LA SISMICIDAD DEL LUGAR:• MAGNITUD MÁXIMA O ENERGÍA MÁXIMA QUE LA FUENTE

SISMOGENÉTICA PUEDE LIBERAR MMAX Y MÍNIMA MMIN


Fuente

Mw Mmin Mmax β Tasa

F3 4,6 8,6 1,555 10,776 F4 4,4 8,4 1,680 10,170 F8 4,3 7,7 1,350 2,909 F9 4,6 7,8 1,990 2,872

F12 4,5 7,1 2,083 2,063 F13 4,7 7,5 1,907 1,533 F14 4,7 7,8 2,177 5,090 F15 4,5 6,7 1,410 0,695 F16 4,8 6,9 2,529 1,260 F17 4,6 7,5 1,326 1,673 F18 4,6 7,3 1,426 1,880 F19 4,8 7,1 2,160 1,563 F20 4,5 6,9 1,000 1,020

Parámetros Sísmicos calculados en base a magnitudes Mw

(Fuente: Carlos Gamarra y Zenón Aguilar, 2009).


• DATOS DEL LUGAR. LEY DE ATENUACIÓN:

PGA = F (M,R); AT = F (M,R,T)

• EL ESTUDIO DE PELIGRO SÍSMICO ES MUY SENSIBLE A LA LEYELEGIDA.

• LA ATENUACIÓN DEPENDE DEL TIPO DE FALLA. ES MAYOR ENLAS FALLAS NORMALES Y MENOR EN LAS FALLAS INVERSAS YSUBDUCCIÓN.

• LO IDEAL ES FORMULARLAS EN BASE A DATOS LOCALES Y PARALA MAGNITUD QUE SE HAN CREADO.

• EN PERÚ SE HAN DETERMINADO ALGUNAS LEYES: CASAVERDE(1980), HUACO (1980) Y RUIZ (1999) PERO SON POCO APLICABLESPOR EL TAMAÑO DE LA MUESTRA.



• DATOS DEL LUGAR. MODELO DE ATENUACIÓN:

• SE DEBEN ELEGIR LEYES DE ATENUACIÓN DEDUCIDAS ENCONDICIONES ASIMILABLES.

• EN PERÚ SE HAN EMPLEADO LAS YOUNG ET AL. (1997) PARAZONAS DE SUBSUCCIÓN Y DE SADIGH ET AL. (1997) OABRAHAMSON Y SILVA (1997) PARA ZONAS CONTINENTALES2010). ENTRE OTRAS.


LEY DE ATENUACIÓN SADIGH (1997)


• MODELOS DE ATENUACIÓN (SUBDUCCIÓN, GEM1 PROJECT):



PELIGRO SÍSMICO (ALBA Y MARROQUIN, 2012)



SOFTWARE CRISIS 2007. RESULTADOS (1 de 4)


Mapa de aceleración horizontal máxima en roca (PGA=0.301 g), entorno L2 Metro LIMA, para un periodo estructural de 0,00 segundos y periodo de retorno de 200 años




Curva de Tasas de Excedencia y Espectro de Peligro Uniforme entorno L2 Metro LIMA, para un periodo estructural de 0,00 segundos y periodo de retorno de 200 años.

301

0,06




Mapa de aceleración horizontal máxima en roca (PGA=0.483 g), entorno L2 Metro LIMA, para un periodo estructural de 0,00 segundos y periodo de retorno de 1,000 años.




Curva de Tasas de Excedencia y Espectro de Peligro Uniforme entorno L2 Metro LIMA, para un periodo estructural de 0,00 segundos y periodo de retorno de 1,000 años.


EFECTO LOCAL O DE SITIO

• HEMOS CALCULADO HASTA AHORA LA ACELERACIÓN EN

ROCA QUE TIENE UNA PROBABILIDAD DADA DE NO SER

EXCEDIDA EN UN PERIODO DE RETORNO DADO (FUNCIÓN

DE LA IMPORTANCIA DE LA ESTRUCTURA).

• LA HEMOS CALCULADO PARA DISTINTOS PERIODOS

ESTRUCTURALES.

5.- DISEÑO SÍSMICO (1 DE 23)


• ES CONOCIDO QUE EN SUELOS BLANDOS SE PRODUCE UNAAMPLIFICACIÓN DE LA VIBRACIÓN Y DE LA DURACIÓN DELSISMO.

• TAMBIÉN LA TOPOGRAFÍA MONTAÑOSA AMPLIFICA LAVIBRACIÓN.

• ALGUNAS LEYES DE ATENUACIÓN, PERMITEN CALCULAR LAAMPLIFICACIÓN EN DISTINTOS SUELOS DENTRO DEL MISMOESTUDIO DE PELIGRO SÍSMICO,

• O PUEDEN CALCULARSE ESAS AMPLIFICACIONES EN SUELOSBLANDOS CON LAS NORMAS SISMO-RESISTENTES: AASHTO,NTE.030, EUROCÓDIGOS.




MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA DE LIMA.

SUELOS PEORES: LA MOLINA, BARRANCO, CHORRILLOS, CALLAO, CERCADO DE LIMA,…



PERFILES

CARACTERÍS-TICOS

DE SUELO CON-

SIDERADOS EN EL

EN-TORNO DE LA

LÍNEA 4 DEL METRO

DE LIMA



PERFILES CARACTERÍSTICOS DE SUELO CONSIDERADOS EN EL ENTORNO DE LA LÍNEA 4



ACELERACIONES EN ROCA EN LOS PERFILES CARACTERÍSTICOS DE SUELO CONSIDERADOS EN EL ENTORNO DE LA LÍNEA 4


CÁLCULO ESTRUCTURAS. ESPECTROS DE DISEÑO SÍSMICO

• POR LAS CONDICIONES DE LA OBRA, SE HA ADOPTADO COMOPERIODO DE RETORNO DE CÁLCULO 1.000 AÑOS, ES DECIR, UNAPROBABILIDAD DE EXCEDENCIA DE 7% EN EL PERIODO DE VIDAÚTIL DE LA ESTRUCTURA DE 75 AÑOS.

• LA NORMATIVA PERUANA DE “DISEÑO SISMORRESISTENTE”, E.030,ESTABLECE UNOS FACTORES DE ACELERACIÓN MÁXIMAHORIZONTAL EN SUELO RÍGIDO CON UNA PROBABILIDAD DEL 10%DE SER EXCEDIDA EN 50 AÑOS, ES DECIR, PARA UN PERIODO DERETORNO DE 475 AÑOS.

• POR ESTE MOTIVO, SE HA RECURRIDO A LA NORMATIVAINTERNACIONAL AASHTO.




AMORTIGUACIÓN ξ=5% (CONCRETO ARMADO)

Bo=2∙�1+ξ

1+14,68∙ξ0,865�

B1= �0,05ξ �

0,4

ξ<5%

ξ>5%.

10 PLANTAS


CÁLCULO TÚNELES Y ESTRUCTURAS ENTERRADAS

• EXISTEN FUNDAMENTALMENTE TRES MECANISMOS DISTINTOS QUEPUEDEN IMPONER DEFORMACIONES DINÁMICAS A LASESTRUCTURAS ENTERRADAS:

• FALLA DEL TERRENO: LICUEFACCIÓN (A EVITAR O DENSIFICAR)

• DESPLAZAMIENTOS DE FALLAS ATRAVESADAS POR LAESTRUCTURA (A EVITAR O SOBREDIMENSIONAR SECCIÓN)

• VIBRACIONES DEL TERRENO (DIMENSIONAR LAS ESTRUCTURASENTERRADAS PARA RESISTIRLAS)



MODOS DE DEFORMACIÓN DE TÚNELES PRODUCIDOS POR ONDAS SÍSMICAS (A. BOBET, 2011)


• COMPRESIÓN Y EXTENSIÓN AXIAL, ONDAS P PARALELAS AL EJE.

• COMPRESIÓN Y EXTENSIÓN TRANVERSAL, ONDAS PPERPENDICULARES AL EJE.

• FLEXIÓN AXIAL, ONDAS S A LO LARGO DEL TÚNEL.

• CORTANTE AXIAL, A ONDAS S EN SENTIDO PERPENDICULAR AL EJE.

• OVALIZACIÓN O DEFORMACIÓN TRANS-VERSAL, ONDAS S PERPENDICULARES AL EJE.


• EN TÉRMINOS GENERALES, LAS DEFORMACIONES TRANSVERSALESSON LAS MÁS CRÍTICAS (WANG, 1993), Y LA ESTRUCTURA DEBERÁCALCULARSE FRENTE A SUS EFECTOS.

• LOS ESFUERZOS DINÁMICOS EN UNA ESTRUCTURA ENTERRADAPRODUCIDOS POR DEFORMACIÓN TRANSVERSAL, PUEDENAPROXIMARSE CON UN ERROR ACEPTABLE MEDIANTE UN ANÁLISISESTÁTICO FORZANDO LAS DEFORMACIONES QUE EL SUELOTENDRÍA EN EL “CAMPO LIBRE”.

• ESTE MÉTODO CINEMÁTICO, PROPUESTO POR KUESEL (1969) PARAEL DISEÑO DEL METRO DE SAN FRANCISCO, ES EMPLEADOTRADICIONALMENTE EN EL DISEÑO SÍSMICO DE TÚNELES CUANDOSE CUMPLEN CIERTAS CONDICIONES:



CONDICIONES PARA ADOPTAR EL CÁLCULO SEUDOESTÁTICO

1. EL TÚNEL SE ENCUENTRA LEJOS DEL EPICENTRO, CON LOQUE LAS VIBRACIONES DEL TERRENO SE ENCUENTRAN ENEL RANGO 0.1 A 10 HZ.

2. LA LONGITUD DE ONDA (λ) DE LAS VELOCIDADES MÁXIMASSUPERAN EN MÁS DE 8 VECES AL ANCHO DEL TÚNEL (D),CON LO QUE PUEDE DESPRECIARSE LA AMPLIFICACIÓNDINÁMICA DE LAS ONDAS:

• λ>8D• λ=CST, SIENDO CS LA VELOCIDAD DE LAS ONDAS DE

CORTE EN EL TERRENO Y T EL PERIODO DE LA ONDA.





DESANGULACIÓN MEDIANTE ELEMENTOS FINITOS


MOMENTOS FLECTORES

AXILES


CÁLCULO DE LA DESANGULACIÓN EN SUELOS

• ANÁLISIS LINEAL EQUIVALENTE (SOFTWARE SHAKE, EERA,

STRATA, ETC.). SE BASA EN EL MÉTODO DE LA

DECONVOLUCIÓN.

• FORMULACIÓN ANALÍTICA DE KUESEL (1969) PARA EL

MÉTODO DE SAN FRANCISCO, TAMBIÉN EMPLEADA EN EL

METRO DE CHILE DESDE 1971 Y CONSIDERADA DENTRO DEL

MANUAL DE CARRETERAS DE CHILE.



ANÁLISIS LINEAL EQUIVALENTE (SOFTWARE STRATA)

• SE OBTIENEN LOS MOVIMIENTOS DEL SUELO QUE SEPRODUCEN EN UN SISMO, QUE SERVIRÁN PARA EL CÁLCULOESTRUCTURAL DEL ELEMENTO ENTERRADO.

• EL MÉTODO SE BASA EN LA PROPAGACIÓN VERTICAL DEONDAS DE CORTE A TRAVÉS DE UN CONJUNTO DEESTRATOS HORIZONTALES DE EXTENSIÓN INFINITA, YUTILIZA LAS CURVAS DE DEGRADACIÓN DEL MÓDULO DECORTE Y DE LA RAZÓN DE AMORTIGUACIÓN PARA,MEDIANTE UN PROCESO ITERATIVO, ESTABLECER LACONVERGENCIA DE LOS PARÁMETROS INVOLUCRADOSPARA CADA NIVEL DE PROFUNDIDAD.



• EL DISEÑO SÍSMICO SE HA BASADO EN ACELEROGRAMAS DE

SISMOS SIGNIFICATIVOS REGISTRADOS EN LA CIUDAD DE

LIMA ESCALADOS A LA PGA DE DISEÑO CALCULADA EN EL

ESTUDIO DE PELIGRO SÍSMICO.


x 0.50x9.81x100/178.95


• LOS DISTINTOS ESTRATOS SE CARACTERIZAN POR SU

ESPESOR, PROFUNDIDAD, PESO ESPECÍFICO, VELOCIDAD DE

LAS ONDAS DE CORTE, KO, CURVA DE DEGRADACIÓN DE

MÓDULOS Y COEFICIENTE DE AMORTIGUAMIENTO.



• PARA CADA PERFIL DE SUELO, SE OBTIENE LA CURVA DE

DEFORMACIONES. EN LA QUE SE PROMEDIA LA

DESANGULACIÓN EN LA PROFUNDIDAD (20-40 m) DEL

TÚNEL: 0.03884% (GRAVAS)



FORMULACIÓN ANALÍTICA

• MEDIANTE FORMULACIONES ANALÍTICAS ES POSIBLELLEGAR A CONCLUSIONES SEMEJANTES EN EL CÁLCULO DELA DESANGULACIÓN.

• EL MÉTODO DEL MANUAL DE CAMINOS CHILENO, BASADOEN LAS FORMULACIONES DE KUESEL PERFECCIONADO PORORTIGOSA Y MUSANTE (1991).

• SE NECESITA EL DATO DE LA PGA, Y LOS DE LOS ESTRATOSAFECTADOS (A EXCEPCIÓN DE LA AMORTIGUACIÓN).

• ESTÁ LIMITADO A LOS TERRENOS DE CHILE, QUE, POR OTRAPARTE, PUEDEN ASIMILARSE A LOS DE LIMA.









RESUMEN DEL CÁLCULO DE LA DESANGULACIÓN L4

PGA=0.5g

DESANGULACIÓN EN GRAVAS = 0.05%

OTRAS OBRAS EN ZONA SÍSMICA

L2 METRO LIMA (PGA=0.5g)

• DESANGULACIÓN EN ARENAS LIMOSAS = 0.5%

• DESANGULACIÓN EN GRAVAS DENSAS = 0.055%

L6 Y L3 METRO DE SANTIAGO (CHILE) PGA=0.4g

• DESANGULACIÓN EN GRAVAS = 0.035%

• DESANGULACIÓN EN FINOS = 0.120%

SVRT (SILICON VALLEY RAPID TRANSIT PROJECT (USA, CAL.)

• DESANGULACIÓN EN ARENAS, ARCILLAS RÍGIDAS Y ARCILLAS MUY BLANDAS = 0.2% A 0.4%



CONCLUSIONES (1 DE 3)

• LAS SOLICITACIONES SÍSMICAS DEBEN CONSIDERARSE TANTOEN ESTRUCTURAS SUPERFICIALES COMO SUBTERRÁNEAS(CUANDO PROCEDA).

• LIMA ESTÁ EN ZONA CON RIESGO SÍSMICO ALTO PORSUBDUCCIÓN DE PLACAS. LA MAGNITUD ESPERABLE EN ESTETIPO DE ZONAS SÍSMICAS ES Mw =7 – 9.

• HOY, LOS ESTUDIOS DE PELIGRO SÍSMICOS (EPS) SON LAHERRAMIENTA INTERNACIONALMENTE ACEPTADA PARADETERMINAR LA PGA EN FUNCIÓN DE LA IMPORTANCIA DE LAESTRUCTURA, ACEPTANDO UNA PEQUEÑA PROBABILIDAD DEEXCEDENCIA EN SU VIDA ÚTIL.

6.- CONCLUSIONES (1 DE 2)



• LOS EPS REQUIEREN DATOS INSTRUMENTALES. ESESTRATÉGICO PARA PERÚ AUMENTAR LA RED SÍSMICA Y ELTRATAMIENTO DE DATOS. LA L4 CONSIDERA LA INSTALACIÓN DEACELERÓMETROS EN LAS ESTACIONES.

• UNA APLICACIÓN DIRECTA DEL AUMENTO DE DATOS ES PODERGENERAR LEYES DE ATENUACIÓN LOCALES O CONFIRMAR LASUSADAS.

• OTRA APLICACIÓN DIRECTA ES PODER MEJORAR EL MAPASÍSMICO Y NORMATIVA SISMORESISTENTE DEL PERÚ, PARANORMALIZAR LAS ACELERACIONES Y LOS PERIODOS DE TIEMPOY EXCEDENCIA DE CADA TIPO DE OBRA EN EL TERRITORIONACIONAL.




• MÁS INFLUENCIA QUE LA PGA, TIENE EL EFECTO SITIO DEBIDO A LAAMPLIFICACIÓN DE LOS SUELOS QUE SE ASIENTAN SOBRE LA ROCAY EN LOS CUÁLES CIMENTAMOS, ENTERRAMOS O EXCAVAMOSNUESTRAS ESTRUCTURAS

• UN SUELO RÍGIDO COMO LAS GRAVAS SUFRE, A IGUALDAD DE PGA,UN ORDEN MENOS DE DESANGULACIÓN QUE OTRO TIPO ARENA.

• LOS TERRENOS DE COMPORTAMIENTO SÍSMICO DESFAVORABLE(MENOS RÍGIDOS) DEBEN EVITARSE EN LA MEDIDA DE LO POSIBLE.

• LAS SOLICITACIONES PRODUCIDAS POR EL SISMO EN ELSOSTENIMIENTO DEL TÚNEL SON TRACCIONES Y MOMENTOSFLECTORES. EN LA MEDIDA QUE EL TÚNEL ES MÁS PROFUNDO Y ELSOSTENIMIENTO ESTÁ COMPRIMIDO SE COMPENSAN LASTRACCIONES, LA SITUACIÓN ES MÁS FAVORABLE.


REFERENCIAS[1] Wesnousky, S.G. (1994) “The Gutenberg-Richter or characteristic earthquake distribution,which is it?. Bulletin of the Seismological Society of America. Vol 84, Nº 6, pp.1940-1959.December, 1994

[2] Vezola, G.; Styron, R.; Taylor, M.; Mora, A. (2012). “Open-Source archive of active faults fornorthwest South America”. GSA Today, Vol. 22, Nº 10.

[3] Stirling, M.; Goded, T.; Berryman, K.; Litchfield, N. (2013). “Selection of Earthquake ScalingRelationships for Seismic-Hazard Analysis”. Bull. Of the Seismological Soc. of America. Vol. 103,Nº 6, pp. 1-19.

[4] Bolaños, A.M. y Monroy, O. (2004). “Espectros de Peligro Sísmico Uniforme”. Tesis paraMagister en Ingeniería Civil”. PUCP. LIMA.

[5] Douglas, J. et al. (2010). “Selection of ground-motion prediction equations for GEM1”. GEMFoundation. www.globalquakemodel.org.

[6] Alba, J. Marroquín, H. (2012).”Revisión de los estudios de Peligro Sísmico en Perú”. SimposioInternacional por el 25 aniversario del CISMID.

[7] (2010).”Zonificación Sísmico-Geotécnica para 7 distritos de la Lima Metropolitana”. IGP.


http://www.globalquakemodel.org/


MUCHASGRACIAS POR SU

ATENCIÓN

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