Verdugo Presentacion

8/19/2019 Verdugo Presentacion

1/41

11-12-20

PROPOSICIÓN DE CLASIFICACIÓN

SÍSMICA DE SUELOS

Ramón Verdugo A. Ph.D.)

9 de Diciembre, 2015

WORKSHOP SOBRE CLASIFICACIÓN SÍSMICA DE SUELOS, SANTIAGO, 2015


GRUPOS DE TRABAJO


2/41

11-12-20

CONTEXTO DE LA PROPUESTA DE

CLASIFICACIÓN SÍSMICA DE SUELOS


CONTEXTO DE LA CLASIFICACIÓN SÍSMICA


DETERMINACIÓN DE ESPECTRO DE RESPUESTA ELÁSTICA PARA SER

CONSIDERADO EN LA NORMA NCh433, DISEÑO SÍSMICO DE EDIFICIOS

LOS ÚLTIMOS GRANDES EVENTOS SÍSMICOS HAN MOSTRADO QUE EL

CONJUNTO SISTEMA SISMO-RESISTENTE, ANÁLISIS ESTRUCTURAL Y

CONSTRUCCIÓN) FUNCIONA BIEN, PERO DEBE SER MEJORADO A LA

LUZ DE LOS GRANDES COSTOS QUE IGUAL SE HAN OBSERVADO.

FUENTE SÍSMICA:

MEGA-TERREMOTO DEL TIPO SUBDUCTIVO INTERPLACA

SUBDUCTIVOS INTRAPLACA DE PROFUNDIDAD INTERMEDIA

CORTICALES

AÚN FALTAHACERNOSCARGOS


3/41

11-12-20

ESQUEMA DE AMBIENTE SUBDUCTIVO

INTERPLACA

INTRAPLACA

CORTICAL

OUTER RISE


ÚLTIMOS MEGA-TERREMOTOS INTERPLACA


- Valdivia 1960 Mw = 9.5

- Maule 2010 Mw = 8.8

- Iquique 2014 Mw = 8.2

- Illapel 2015 Mw = 8.4


4/41

11-12-20

500 900

D A

350

C

180

E

RocaSuelo cementado

Suelomedia-namentedenso ofirme

Suelo decompaci-dad, oconsisten-ciamediana

VS-30 (m/s)

Roca blanda ofracturada, suelomuy denso o muyfirme

Suelodensoo firme

CLASIFICACIÓN SÍSMICA SEGÚN VS-30Decreto Supremo 61


CLASIFICACIÓN SÍSMICA SEGÚNDecreto Supremo 61



5/41

11-12-20

ESPECTROS ELÁSTICOS DE PSEUDO-ACELERACIÓNSEGÚN TIPO DE SUELOS DE FUNDACIÓN


ESPECTROS ELÁSTICOS DE PSEUDO-ACELERACIÓN

OBTENIDOS DE REGISTROS DE ACELERACIONES

DEL 27F Y SU COMPARACIÓN CON

ESPECTROS DE DISEÑO DS 61



6/41

11-12-20

ESPECTROS DE DISEÑO DS 61, ZONA 3ESPECTRO DE RESPUESTA REGISTRO 27F





7/41

11-12-20

TN=0.17sT30=0.17s B






8/41

11-12-20






9/41

11-12-20

ESPECTRO DE DISEÑO DS 61, ZONA 3ESPECTROS DE RESPUESTA ROCA, 27F


ESPECTRO DE DISEÑO DS 61, ZONA 2ESPECTROS DE RESPUESTA ROCA, 27F



10/41

11-12-20

ESPECTROS DE RESPUESTA ELÁSTICO DE

DESPLAZAMIENTO OBTENIDOS DE REGISTROS

DEL 27F Y SU COMPARACIÓN CON

ESPECTROS DE DISEÑO DS 61


ESPECTROS DE DESPLAZAMIENTO: Sde

() =

2

42 ∙ ∙ 0 ∙

∗



11/41

11-12-20

ESPECTROS DE DESPLAZAMIENTOTERREMOTO 27F-2010


REFLEXIÓNSOLICITACIÓN SÍSMICA DIFERENTE Y MAYOR A LA DE DISEÑO. NO

OBSTANTE, NO HAY DAÑO MASIVO EN ZONAS COMO ANGOL O

CONSTITUCIÓN .

NORMATIVA EN SU CONJUNTO FUNCIONA

SERÍA DESEABLE QUE MEDICIONES“CONVERSARAN” CON METODOLOGÍA

ESTÁ BASTANTE ACEPTADO QUE LOS MUROS QUE FALLARON EL27F NO FUE POR FALTA DE RESISTENCIA. ESTOS HABRÍANFALLADO PRINCIPALMENTE POR FALTA DE CAPACIDAD DE

DEFORMACIÓN.

d a S S 2

PSEUDO ESPECTRODE ACELERACIÓN

ESPECTRO DEDESPLAZAMIENTOS



12/41

11-12-20

PARÁMETROS GEOMECÁNICOSPROPIEDADES DE ESTADO

- Densidad

- Densidad Relativa- Grado de Compactación

PARÁMETROS DE RESISTENCIA (grandes deformaciones)- Índice de Penetración Estándar (N-SPT)

- Resistencia Compresión Simple- Resistencia No-Drenada


PARÁMETROS GEOMECÁNICOSPROPIEDADES DE ESTADO

- Densidad

- Densidad Relativa

- Grado de Compactación

PARÁMETROS DE RESISTENCIA (grandes deformaciones)- Índice de Penetración Estándar (N-SPT)

- Resistencia Compresión Simple- Resistencia No-Drenada

PARÁMETROS DE RIGIDEZ (pequeñas deformaciones)- Velocidad de propagación de ondas de corte

PARÁMETROS DE VIBRACIÓN- Periodo fundamental de vibración



13/41

11-12-20

PARÁMETROS GEOMECÁNICOS

NECESIDAD DE AL MENOS UN SONDAJE DE 30 m

IDENTIFICACIÓN DE ESTRATOS DE MENORRIGIDEZ EN PROFUNDIDAD

ANÁLISIS DE LICUEFACCIÓN CUANDO SEREQUIERA

EVALUACIÓN DIRECTA DEL PERFIL DE Vs


RESPUESTA DE SITIO REGISTRADA

PARA DOS TERREMOTOS

1985 Y 2010



14/41

11-12-20

ESPECTROS DE RESPUESTA ELÁSTICOREGISTROS 3M-1985 Y 27F-2010





15/41


16/41

11-12-20






17/41

11-12-20

ESPECTROS DE DESPLAZAMIENTO





18/41

11-12-20

CARACTERIZACIÓN DE SITIO A TRAVÉS

DEL PERIODO PREDOMINANTE

(MÉTODO DE NAKAMURA)


PERIODO PREDOMINANTE

DEL DEPÓSITO DE SUELOS, T

P



19/41

11-12-20

HB

VB

VS

HS

HW S

S

S

S

TF

V

H HW

E

TF TF

~ 1

RAZÓN ESPECTRAL H/V, O MÉTODO

DE NAKAMURA

FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA ONDAS DE CORTE

SUPERFICIE BASE:


T = 1/3.9 = 0.26 seg

MEDIDA DE NAKAMURA



20/41

11-12-20

ESPECTROGRAMA REGISTRO 27F

PAPUDO NS


ESPECTROGRAMA REGISTRO 27FStgo. La Florida NS



21/41

11-12-20

PERIODO PREDOMINANTE OBTENIDOVÍA NAKAMURA Y DE REGISTROS DEL 27F

N-S, L

E-W,T


ESPECTRO DE RESPUESTA ELÁSTICOCON DOS MÁXIMOS


Periodo deSa máximo

T= 1.6 s

f Nak = 0.7 Hz

TNak = 1/0.7 = 1.43 sTNak = 1/0.7 = 1.4 s


22/41

11-12-20


TNak = 1/1.84 = 0.54 segundos

Periodo deSa máximo

T=0.6 s

ESPECTRO DE RESPUESTA ELÁSTICOCON DOS MÁXIMOS


PERFIL ESTRATIGRÁFICOCASABLANCA


23/41

11-12-20

MEGA-TERREMOTO INTERPLACA

Y CONSECUENCIAS DE UNA

GRAN ZONA DE RUPTURA


ZONA DE RUPTURA TERREMOTO 27F



24/41

11-12-20

2010 CHILE EARTHQUAKE

HORIZONTAL

PEAK ACCELERATIONS

RECORDED ON

ROCK OUTCROPS

aL=0.14g

aT=0.31g

aNS=0.19g

aEW=0.14g

aNS=0.18g

aEW=0.17g

aL=0.32g

aT=0.24g

aNS=0.20g

aEW=0.20g

aNS=0.19g

aEW=0.15g

aNS=0.14g

aEW=0.14g

aNS=0.08g

aEW=0.09g


2010 CHILE

EARTHQUAKE

HORIZONTAL

PEAK GROUND

ACCELERATIONS

RECORDED ON

SOIL DEPOSITS

aL=0.23g; aT=0.31g

aNS=0.19g; aEW=0.13g

aL=0.50g; aT=0.54g

aNS=0.29g; aEW=0.30gaL=0.23g; aT=0.31g







aNS=0.35g; aEW=0.33gaL=0.22g ;aT=0.28g

aL=0.34g; aT=0.33g aL=0.25g

aT=0.36gaL=0.29g

aT=0.33g

aL=0.33g

aT=0.30g

aL=0.47g

aT=0.47g

aNS=0.09g

aEW=0.14g

aNS=0.93g

aEW=0.69g

aL=0.40g; aT=0.29g

aL=0.59g; aT=0.65g

aL=0.57g

aT=0.77g

aL=0.39g

aT=0.47g

aNS=0.48g

aEW=0.41g

aL=0.48g

aT=0.42g

aL=0.33g

aT=0.54g

aL=0.29g; aT=0.42 g

aL=0.18g; aT=0.18 g

aL=0.27g

aT=0.32g

aL=0.16g

aT=0.15g

aL=0.54g

aT=0.63g



25/41

11-12-20


S AT S a a 0max )0(

ACELERACIÓN MÁXIMA DE NORMA


EN MEGA-TERREMOTOS ZONAS SÍSMICASSON MENOS RELEVANTES QUE EFECTO SITIO


26/41

11-12-20

SITIOS CON MSK>= VIII

POSIBLE EFECTO DE ASPEREZA

Modificado de

Astroza et al. 2011


ACELERACIÓN EFECTIVA, Ao



27/41

11-12-20

ACELERACIÓN EFECTIVA, Ao

5.2

)5.01.0(

a

O

S A

CONVENTO VIEJO


REGISTROS EN ROCA, 27F



28/41

11-12-20

REGISTROS EN DEPÓSITOS DE SUELOS, 27F


MNMCX

TA01

PB11PB11

A0(g)


TERREMOTO DE IQUIQUE 2014, Mw = 8.2


29/41

11-12-20


REGISTRO ESTACIÓN PB11 N-STERREMOTO DE IQUIQUE 2014, Mw = 8.2

APLICABILIDAD DE ANÁLISIS VÍA

MODELO 1-D DE PROPAGACIÓN DE

ONDAS DE CORTE VERTICAL



30/41

11-12-20

3

VALIDACIÓN DE ANÁLISIS 1-D


CUENCA DE SANTIAGO

40 km



CUENCA DE SANTIAGO

40 km

0.5 km

L/H > 80


31/41

11-12-20

3



CUENCA DE CONCEPCIÓN

9 kmProfundidadbasamento

menor a 0.15 km

L/H > 60

DETERMINACIÓN DE ACELERACIÓN MÁXIMAPERFILES DE SUELOS ANALIZADOS



32/41

11-12-20

3

VARIACIÓN DEL PERIODO FUNDAMENTAL


VARIACIÓN DE ACELERACIÓN MÁXIMAEN SUPERFICIE



33/41

11-12-20

3


Costra

Superior

Rígida

Costra

Superior

Flexible

Depósito

Flexible

Dep.

Semi

Rígido

Dep.

Rígi-

do

Plano:

amax = a1 – a2Vs30 – a3Tpamax



34/41

11-12-20

3

amax en unidades de g

Vs-30 en m/s

Tp en segundos

ACELERACIÓN MÁXIMA DE SITIODATOS TERREMOTO 27F


PROPUESTA DE

CLASIFICACIÓN Y

FORMA DE ESPECTRO



35/41

11-12-20

3


DEPÓSITOS DE SUELOS TIPOS A Y B

Velocidad de onda de corte, Vs, en los 10 m superiores delterreno, igual o mayor a 900 m/s.

Terrenos rocosos donde se demuestre a través de

mediciones directas que los 15 m superiores presentan una

velocidad de onda de compresión no inferior a 2000 m/s.

- ROCA O SUELO CEMENTADO

- DEPÓSITO DE SUELOS RÍGIDO

Vs-30 ≥ 500 m/s

Razón Espectral H/V plana. Se entiende por una razónespectral H/V plana aquel resultado donde el cocienteespectral no supera el valor 2.5.


CASO ESPECIAL

En este caso se conoce el perfil estratigráfico hasta el

basamento rocoso. Consecuentemente, se puede y se debe

realizar un análisis numérico del sitio.

Falta definir el input a aplicar.

- ROCA A MENOS DE 30 m DE PROFUNDIDAD


36/41

11-12-20

3

PARÁMETROS REQUERIDOS

TNak: Periodo terreno evaluadopor método de Nakamura(razón espectral H/V), aumentadoen 20%.

Perfil de Vs para los 30 m superiores


CASOS DONDE SE OBSERVA PERIODOPREPONDERANTE DEL SITIO

Sa

T0.03s

amax

2.5amax

Tp = 1.2TN Tc

V T

T 2

DT T 2

24

Sa

Sa

PROPOSICIÓN DE ESPECTRO



37/41

11-12-20

3

PROPOSICIÓN DE PARÁMETRO

VS30-M


LIMITACIONES DEL PARÁMETROVELOCIDAD DE ONDA DE CORTE, Vs-30


n

i i s

i

n

i

i

s

V

h

h

V

1

1

30


38/41

11-12-20

3

LIMITACIONES DEL PARÁMETROVELOCIDAD DE ONDA DE CORTE, Vs-30


550m/s

700m/s50m

20m

10m 150m/s 550m/s

700m/s50m

10m

20m

150m/s

30

30

120

f

M sT V PROPOSICIÓN

30 m

ANÁLISIS DE TRES DEPÓSITOS DEDIFERENTE SECUENCIA ESTRATIGRÁFICA,

PERO IGUAL Vs-30 = 300 m/s


a) b) c)


39/41

11-12-20

3

ESPECTROS DE RESPUESTA EN SUPERFICIE


COMPARACIÓN DE ESPECTROS CON Vs-30-M



40/41

11-12-20

4

COMPARACIÓN DE ESPECTROS CON Vs-30-M


ALGUNOS TEMAS A DEBATIR


- Ejecución de al menos un sondaje de 30 m

- Fuente sísmica: Mega-terremotos Interplaca

- Abandono de Zonificación Sísmica

- Abandono de la aceleración efectiva

- Incorporar Periodo Preponderante (razón

espectral H/V) como representativo de un sitio

- Incorporar Vs-30-M o mantener Vs-30

- Definición de espectro de respuesta elástico de

pseudo-aceleración.


41/41

11-12-20

AGRADECIMIENTOS


- A todos los colegas que participaron en lasreuniones de trabajo.

- A todos colegas los que revisaron y enviaron

sus correcciones al documento de propuesta.

- A los colegas de oficina: Guillermo Valladares,

Javiera González y Gustavo Peters.

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN

Documents

Verdugo Presentacion