analisis sismico

27
ANALISIS SISMICOS

description

analisis sismicos

Transcript of analisis sismico

Presentacin de PowerPoint

ANALISIS SISMICOS

Integrantes:Cabrera Monteza LilianaBazn Cruzado MoissGuerrero Villoslada AnalPaz Crdenas JoaoRodrguez Meja Jorge

Docente:Ing Carla Mena Nevado

ANLISIS SSMICOEl anlisis ssmico de la edificacin tiene como objetivo encontrar las fuerzas y momentos internos debidos a la carga ssmica, en cada uno de los elementos del sistema estructural para luego proceder al diseo.

SISMICIDADLasismicidades el estudio de lossismosque ocurren en algn lugar en especfico. Un lugar puede tener alta o baja sismicidad, lo que tiene relacin con la frecuencia con que ocurren sismos en ese lugar.

Un estudio de sismicidad es aquel que muestra un mapa con los epicentros y el nmero de sismos que ocurren en algn perodo. La sismicidad tiene ciertas leyes. Una de las ms usadas es la ley deCharles Francis Richterque relaciona el nmero de sismos con la magnitud.

AREA DE INFLUENCIA SISMICA EFECTIVA PARA UN PROYECTO MINEROSe considera el mximo sismo que puede producirse en la regin, se toma en cuenta los factores de atenuacin que puede ocurrir en los bordes del rea, produciendo una aceleracin mxima de 100 cm/seg2, con una intensidad de VI de la escala de Mercalli Modificada (MM)

El sismo mximo considerado es de magnitud 6.8 ( 6.76 ) mb (mb = magnitud calculada con ondas de cuerpo).

El rea de influencia ssmica efectiva, es de forma rectangular cuyos lados miden 500 y 1000 Km. respectivamente. La longitud mayor es paralela al eje del sistema Andino y, a las estructuras tectnicas regionales.

ANALISIS ESPACIO-TEMPORAL DE LA ACTIVIDAD SISMICA.Este anlisis se realiza considerando el tipo y cantidad de informacin que se encuentra disponible en la actualidad, la cual es de dos tipos:

la primera corresponde a la informacin histrica, en la que solo se tiene narraciones de los efectos de los sismos ocurridos desde el comienzo de la historia escrita en el pas, esto significa que se desconoce lo ocurrido antes de 1513, no solo en el Per sino en toda Amrica. El segundo tipo de informacin corresponde al presente siglo y es fundamentalmente de carcter instrumental, por lo que se puede disponer de la ubicacin del epicentro y an de la magnitud de por lo menos los sismos mas importantes .Factor de AtenuacinLa determinacin del Factor de Atenuacin de la ondas ssmicas a nivel Regional y local, ha constituido siempre un problema en las diversas regiones del mundo debido a la falta de datos instrumentales, especialmente acelerogrficos.

En algunas regiones, con un despliegue mayoritario de instrumentos (EE.UU., Japn, etc.), han encontrado las ecuaciones de atenuacin para sus regiones.

La atenuacin es funcin de la distancia en general adems de los lugares donde ocurren los sismos y de las estructuras tectnicas regionales que atraviesan las ondas y estas no son iguales para todas las regiones ssmicas, por lo que la aplicacin de frmulas de otras regiones a nuestro territorio, no siempre es adecuado. RIESGOS SISMICOSLa actividad ssmica que se produce en la litosfera terrestre est inducida por la liberacin sbita de la energa acumulada en las rocas. Esta energa se libera cuando los esfuerzos a los que esta sometida la litosfera, producen el movimiento de una falla. La mayora de estas fuerzas estn relacionadas con la tectnica de placas.Tipos de FallasLas fallas son fracturas en la corteza sobre las cuales ha tenido lugar un desplazamiento apreciable. Los terremotos son el resultado del movimiento sbito a lo largo de los planos de las fallas.funcin del movimiento relativo de los dos bloques que separa el plano de falla, y estos movimientos pueden ser verticales, horizontales y oblicuos Si el movimiento relativo de los bloques es fundamentalmente en la vertical: podemos diferenciar dos tipos de fallas: en las fallas inversas el bloque que se apoya sobre el plano de falla (bloque de techo) sube con respecto al otro bloque (bloque de muro); y en el caso de las fallas normales, el bloque de techo, el que se apoya sobre el plano de falla, baja con respecto al otro bloque. En el caso de las fallas que presentan un movimiento fundamentalmente en la horizontal, es decir uno de los bloques desliza lateralmente sobre el otro, se les denomina fallas de desgarre.

Rebote elsticoLa teora del rebote elstico fue propuesta por H.F. Reid en 1906. Esta teora establece que las rocas estn sometidas a esfuerzos que pueden sufrir deformaciones elsticas, y que pueden acumular esas deformaciones durante decenas de aos. Cuando esta deformacin supera la resistencia del material, se rompe y se emite de forma instantnea toda la energa acumulada durante esos aos, produciendo un terremoto. Esos movimientos no son homogneos en todas las placas tectnicas, existen placas que se mueven a velocidades relativamente rpidas y otras que son muy lentas en su movimiento. Transmisin de la energa ssmicaLa energa de un sismo se libera en forma de esferas de ondas concntricas alrededor del hipocentro o foco. El epicentro es la proyeccin en la superficie del hipocentro.Ondas de cuerpo u ondas internas: Son ondas elsticas que se transmiten por el interior de la Tierra. Estas ondas pueden ser compresionales (ondas primarias, ondas P, ondas longitudinales); o de cizalla (ondas secundarias, ondas S, ondas transversales). Ondas superficiales: Las ondas superficiales se transmiten por la superficie del terreno, siendo su amplitud mxima en superficie y mnima en profundidad. Pueden ser de dos tipos: Rayleigh, que producen un movimiento elptico retrgrado al paso de la onda; y las ondas Love, que producen una oscilacin horizontal de la superficie. Son las ondas que suelen producir los mayores daos en las infraestructurasIntensidad y magnitudHasta hace menos de un siglo uno de los principales problemas en la caracterizacin de la sismicidad, era la definicin del tamao del sismo. En 1902, Giuseppe Mercalli desarrollo una escala para medir el tamao del terremoto, para medir su intensidad. Para ello se bas en los efectos y daos que causaba el terremoto en las personas y los diversos tipos de estructuras en superficie. Actualmente se utiliza esta escala modificada para definir cualitativamente el tamao de un sismo, es decir su intensidad.En 1935, Charles Ritcher, intent clasificar los terremotos, definiendo una serie de tamaos de terremotos en funcin de las caractersticas de las seales registradas en los sensores ssmicos, en aquella poca sismgrafos (actualmente se utilizan acelergrafos). En la actualidad se utiliza en todo el mundo la escala de Ritcher, los mayores terremotos registrados no han superado la magnitud de 9,5 en la escala de Richter, por lo que esta escala vara entre 1,0 y mayor de 9,0.Prediccin, vulnerabilidad, riesgo y mitigacinPrediccin: No se puede predecir la ocurrencia de un terremoto. En algunos casos, los anlisis de periodos de ocurrencia (periodos de retorno) permiten establecer la probabilidad de ocurrencia de un sismo en un periodo ms o menos largo de tiempo, basndose en el periodo de retorno definido mediante anlisis de carcter geofsico y geolgico. Aunque por lo general, lo nico que se puede hacer es definir las aceleraciones mximas esperadas en una zona, sin especificar la situacin, ni la fecha exacta del terremoto que las va a producir.

Vulnerabilidad: Una vez construidos los mapas de peligrosidad y de susceptibilidad, se puede establecer la vulnerabilidad de las zonas potencialmente afectadas frente a la ocurrencia de un sismo. La vulnerabilidad ssmica hace referencia a la probabilidad de ocurrencia de daos que puede sufrir la sociedad (construcciones, poblacin, lneas vitales, patrimonio, etc) frente a un sismo. Para calcular la vulnerabilidad de una zona, debemos considerar un evento probable, con una localizacin e intensidad ssmica definidas. Cuando hablamos de probable, nos referimos a que sea coherente con los mapas de peligrosidad definidos para esa zona.El grado la exposicin y dao ssmico que puede sufrir la zona afectada por el sismo. Para ello, en primer lugar se establece es tipo de vulnerabilidad de las construcciones. Es decir, debemos determinar la calidad constructiva de todos los elementos estructurales que puedan ser afectados por la aceleracin del terreno. El tipo de vulnerabilidad se designan con letras desde la A (construccin ms susceptible de ser daada), a la E (construccin ms resistente a las vibraciones del terreno y con tipologas de construccin ms modernas)

METODOS DE ANALISIS SISMICOS DE TALUDESEl anlisis del comportamiento ssmico de taludes de rocas se puede llevar a cabo ya sea, mediante mtodos que calculen el factor de seguridad o bien, a travs de mtodos cuyo objetivo sea determinar el desplazamiento permanente total del talud bajo la accin ssmica. Entre esos mtodos se puede mencionar:Newmark (1965): mtodo basado en considerar que el talud se desplaza como un solo bloque colina abajo. Enteg una expresin para calcular la aceleracin critica que se requiere para que se exceda el equilibrio estatico.Ambraseys (1972)asume a la masa deslizante como una cua triangular que se deforma por cortante simple, en una sola dimensin. Ademas, considera que los materiales presentan un comportamiento elstico lineal. Ambraseys y Menu (1988). Desarrollaron una ecuacin para el desplazamiento simtrico y asimtrico.Yegian Et Al (1991) desarrollaron una ecuacin que se refiere a los desplazamientos permanentes normalizados.Jibson (1994 y 1998) correlacion el bloque deslizante del mtodo de Newmark con la Intensidad de Arias.Analisis seudoesttico de TaludesEn este anlisis se coloca sobe todos los elementos analizados en el talud, una fuerza horizontal correspondiente a un coeficiente K multiplicado por el peso del elemento. La localizacin de la fuerza es un punto importante a tener en cuenta en este anlisis. Terzaghi (1950) razonable y conservador.El mtodo utiliza el mismo procedimiento general de cualquier de los mtodos de equilibrio limite, con la diferencia de que se incluyen fuerzas seudoestaticas horizontales y verticales debidasal evento ssmico. Estas fuerzas son proporcional al peso de la masa del deslizamiento potencial y a los coeficientes ssmicos Kh y Kv.COEFICIENTES PARA EL ANLISIS SEUDOESTTICOLa cuantificacin de un valor de aceleracin mxima para la estabilidad de taludes debe tener en cuenta los siguientes criterios empricos:Si la masa considerada para el deslizamiento es rgida, la aceleracin inducida sobre la masa debe ser igual a la aceleracin mxima esperada con sus respectivas amplificaciones por sitio y topografa.Si la masa de suelo no es rgida, como es el caso de la mayora de situaciones y si se tiene en cuenta que la aceleracin pico slo se presenta en periodos de tiempos muy pequeos, no suficientes para producir una falla, se pueden utilizar valores entre 0.1 y 0.2g, dependiendo de la intensidad del sismo esperado.

PROCEDIMIENTO DE ANLISIS SEUDOESTTICO DE UN TALUD INFINITOAunque ningn talud cumple con las suposiciones del talud infinito, la mayora de los movimientos subsuperficiales tienden a ser de traslacin. La idealizacin del talud infinito no es confiable como herramienta de diseo, pero puede ayudar a identificar las amenazas a un nivel preliminar de reconocimiento. En una falla plana, las fuerzas seudoestaticas actuantes son:

El uso del piezocono ssmicoEl ensayo de Penetracin de PiezoconoSsmico, conocido comoSCPTU, es un mtodo verstil,rpido y preciso, empleado para la determinacinde las propiedades del suelo, capazde medir la presin del agua subterrnea,y el mdulo de corte a pequeas deformaciones,GMAX as como otros parmetrosde inters en el rea de la Geotecnia y de laGeotecnia Ambiental.La tecnologa de empuje directo permiterealizar un ensayo a lo largo de 35 metrosde profundidad en cinco horas, mientrasque por medio de una perforacin puededemorar cinco o ms das. Esto permiteeconomizar tiempo en el plazo de ejecucinde los proyectos, as como en los costos delpersonal tcnico de supervisin.La prueba es til en arenas,limos, arcillas y turbas. Por su gran capacidadpara distinguir lentes finos de suelos,su uso es de especial importancia en losestudios de presas de relaves.El ensayo permite clasificar la columna deestudio en menos de seis horas y obtenerparmetros como el ngulo de friccinefectivo, la presin de poros dinmica,la densidad, la resistencia no drenada desuelos o relaves arcillosos, la resistencia residualde los materiales, etc