Riesgo Sismico Aplao

7/24/2019 Riesgo Sismico Aplao

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RIESGO SISMICO EN AREQUIPA

I. INTRODUCCION

Durante el proyecto de obras de ingenieria, es necesario conocer y de alguna manera cuantificar la

severidad de los sismos que podran presentarse en el lugar de una obra. En otros casos, es

necesario estimar ademas, el nivel de dao y hasta cuantificar las perdidas que podran producirse

como consecuencia de los sismos en obras ya construidas o en proyecto.

Los estudios de riesgo sismico son estudios integrales que estn dirigidos a establecer tanto la

severidad ssmica de un lugar determinado, como el nivel de dao y de perdidas potenciales en

obras de ingenieria como consecuencia de los sismos.

PELIGRO, VULNERABILIDAD Y RIESGO SISMICO

La severidad de los efectos sismicos que se podran presentar en un lugar determinado, se

denominaPeligro Sismico.

El peligro sismico depende exclusivamente del panorama sismotectonico del lugar de estudio, as

como de las caractersticas del suelo y la topografa local. un en lugares sin obras civiles puede

establecerse el peligro sismico.

El peligro sismico suele expresarse por medio del valor mximo que podra alcan!ar en el sitio, un

determinado parmetro indicador de dao. "in embargo dada la naturale!a del problema, el peligro

puede cuantificarse adecuadamente en terminos de probabilidades

Los estudios de riesgo sismico son desarrollados por sismologos e ingenieros especialistas en

geotecnia.

El dao que pueden sufrir las obras de ingenieria, depende no solo del peligro sismico en el lugar

de su ubicaci#n, sino tambi$n de las caractersticas propias de las obras mismas.

"e denomina Vulnerabilidad al nivel de dao que podra sufrir una obra de ingenieria,

considerando exclusivamente las caractersticas propias de esta. La vulnerabilidad es

independiente de la actividad ssmica donde se sit%e una construcci#n& as, las edificaciones en

mal estado o sin las caractersticas adecuadas de resistencia lateral, son mas vulnerables que

aquellas otras proyectadas y construidas con criterios sismorresistentes, independientemente del

lugar donde se ubiquen. La vulnerabilidad de una obra es evaluada por los ingenieros.


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El nivel de dao que podra presentarse en una obra determinada se denomina riesgo sismico, y

depende tanto del peligro sismico en el sitio de la obra, como de la vulnerabilidad de la

construcci#n misma.

'eneralmente el riesgo sismico se expresa como la probabilidad que un determinado nivel de

p$rdidas sociales o economicas sea igualado o superado en un determinado lapso de tiempo.

"imb#licamente podemos decir que el peligro, la vulnerabilidad y el riesgo se relacionen por la

siguienta expresi#n.

Riesgo = Peligro * Vl!er"#ili$"$

La evaluaci#n de riesgo sismico de una obran de ingenieria involucra tanto a especialistas en

sismologia como a ingenieros geotecnistas y estructurales.

DISTRIBUCION ESPACIAL DE LOS SISMOS

fin de reali!ar el anlisis de la distribuci#n espacial de los sismos en (er%, se ha procedido a

clasificarlos de acuerdo a la profundidad de sus focos en sismos con foco superficial )*+ -m,

intermedia )+/ 0+ -m y profundo )h10+ -m. Los datos ssmicos utili!ados en el presente

estudio corresponden al catlogo del 2ational Earthqua-e 3nformation 4enter )2E34 para el

periodo 56+785669 complementado con los datos del 3nstituto 'eofsico del (er%.

(ara este estudio se ha considerando %nicamente sismos con 9. : Mb,debido a que con esta

magnitud los parmetros del sismo han sido me;or determinados& por lo tanto, los errores en su

locali!aci#n sern menores. s mismo, se ha eliminado aquellos sismos que presentan focos a una

profundidad de 00 -m que es la que se le asigna al sismo cuando no se resuelve la profundidad de

su foco, especialmente cuando el sismo presenta foco superficial.

Sis%os &o! 'o&o s(er'i&i"l.

En la


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Sis%os &o! 'o&o i!)er%e$io

Estos sismos se encuentran locali!ados dentro de un rango de profundidad de + y 09 -m. En la


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Sis%os &o! 'o&o (ro'!$o

Estos sismos presentan su foco a profundidades mayores a 09 -m. En la 57B",

mientras que al sur se distribuyen de manera dispersa.

ACTIVIDAD SSMICA DEL PER+

En el mapa de epicentros de los sismos del (er% )figura 5, se puede observar tres !onas de

predominante actividad ssmica

Fna !ona paralela a toda la fran;a costera, que en su parte sur penetra en el continente. Los sismos

de esta !ona son de poca profundidad )menores a 5 -m.

La segunda !ona se extiende a lo largo y al este del fallamiento subandino, en donde los sismos

son de profundidades variables. La tercera !ona se extiende al este de los ndes hacia territorio

brasileo, siendo los sismos producidos en estas !onas de profundidades mayores a los 9 -m.

MTODO DETERMINISTA PARA EVALUAR EL RIESGO SSMICO

4onsidera a la sismicidad como un fen#meno estacionario, y supone que los sismos que ocurrirn

en el futuro sern de las mismas caractersticas que los sucedidos en el pasado. Los m$todos

deterministas anali!an la sismicidad de una !ona, con el ob;eto de estudiar el mximo sismo

potencial que se puede esperar. Este es el %nico terremoto considerado en el anlisis y se acepta

que volver a repetirse en el futuro. (ara estimar su tamao, normalmente se consideran los datos

de la sismicidad hist#rica )dada en cr#nicas y referencias y evaluada %nicamente por la intensidad

y de sismicidad instrumental, la que incluye registros, pudiendo ser medida en escalas de

magnitudes. Este mximo terremoto potencial, se sit%a en la fuente ms pr#xima al

empla!amiento, desde el cual, mediante una ley de atenuaci#n, se traslada el parmetro )velocidad,

aceleraci#n, etc. a la !ona de estudio. La peligrosidad final se toma como el mximo de las

acciones correspondientes a todas las fuentes.

MTODOS PROBABILISTICOS PARA EVALUAR EL RIESGO SSMICO

(arten del conocimiento de la sismicidad pasada para deducir las leyes estadsticas que regirn la

actividad ssmica futura. 4on ello se estima la probabilidad de que los distintos niveles de

movimiento del suelo sean superados en un pla!o dado. En este caso una ve! determinado las

fuentes, la sismicidad de cada una de ellas se expresa mediante una ley de recurrencia de la forma


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'utenberg 8 Gichter. s cada !ona queda caracteri!ada por los parmetros , y las magnitudes

mxima y mnima que acotan la lnea de a;uste. l igual que en los estudios deterministas, una ley

de atenuaci#n traslada la influencia de cada fuente al punto de anlisis y la peligrosidad o riesgo

se eval%a, sumando la influencia de todas las fuentes consideradas. Esto proporciona una curva deprobabilidad anual de superaci#n de diferentes valores del parmetro elegido. partir de ella se

obtiene la probabilidad correspondiente al tiempo de vida %til de la estructura. El inverso de la

probabilidad anual de excedencia se llama perodo de retorno e indica el n%mero de aos en el que

se espera, con la probabilidad elegida, el nivel de evento sea superado.

En resumen los pasos a seguir en el m$todo probabilistico son

Delimitaci#n de las


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Mo$elo $e A)e!"&i-! $e Yo!g 123345

Estudio hecho para todas las !onas de subducci#n del mundo diferenciando entre sismos de

3nterface e 3ntraplaca.Ln )a I .7:5A J 5.:5: H 8 7.997 Ln )G J5.KA5A exp).99:H J .+K @ J.0A:+ t

" )Ln )a I 5.:9 8 .5 H ) H / A

Donde a aceleraci#n pico en gMs.

H Hagnitud Homento Nanamori.

@ (rofundidad


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II. AN;LISIS PROBABILISTICO DE RIESGO SISMICO

La delimitaci#n del rea para la obtenci#n de las fuentes ssmicas se ha hecho tomando en cuenta

las caractersticas de la !ona tratando de no tomar valores de otras !onas con caractersticassismot$cnicas diferentes a la !ona de estudio& para lo cual hemos delimitado nuestra area de

influencia, de la cual hemos obtenido todos los sismos ocurridos con sus respectivas magnitudes,

profundidades y coordenadas.

"e ha tomado un rectngulo que tiene como lado de mayor longitud +56.0A-m y lado de menor

longitud 700.K57, con un area aproximada de 5:+5:6.67 -m7.

Fbicado entre el mar y la costa sur peruana, con las siguientes coordenadas )>K:.K6&>50.:6, )>

K+.7K&>59.5, )>K5.++&>5A.K, )>K.76&>5K.:, como se muestra en la figura.

DELIMITACION DE LAS FUENTES SISMICAS


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Rel"&io!es $e Re&rre!&i" $e l" e!)e Dr"!)e ! Perio$o $e


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R>S

S

(to.

Ajuste Logaritmico y = -0.7823x + 4.683R2= 0.974

-2.000

-1.500

-1.000

-0.500

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

0 2 4 6 8 10

x = Magnitud(M)

y

=

Log(N)

Del a;uste de regresi#n lineal a la curva obtenemos la ecuaci#n de la recta

8 = ?.49@ .9

de donde obtenemos las constantes de Gichter

a I :.+A0

b I .KA70

y el valor de beta I bTLn)5

I 5.A

Cor)e Tr"!s:ers"l e! el Are" $e I!'le!&i"

"e ha hecho un corte transversal con una influencia de 50 -m a cada lado del corte, y para poder

graficar estos valores hay que reali!ar una transformaci#n de coordenadas con un nuevo e;e xM que

seria en la direcci#n del corte transversal, y este se a hecho vectorialmente, obteniendo la siguiente

formula

.cos)TU 77 += !!

xM I nuevo e;e.

I angulo de nuevo e;e.

I angulo de un punto.

y

x

xU


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De nuestro perfil longitudinal, obtendremos los valores de @ y G que son K9.9:-m y K6.57-m

respectivamente.

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