Simulación del movimiento fuerte del terreno utilizando señales de terremotos moderados generados en la zona de fallas Oriente

Autores/as

Palabras clave:

acelerogramas, señales escaladas, riesgo sísmico, estructuras

Resumen

Se presenta un procedimiento mediante el cual, a partir de un conjunto de acelerogramas apropiados, se evalúa la vulnerabilidad y el riesgo sísmicos de edificios y puentes en Cuba. Se partió del escalado de señales de terremotos de moderada magnitud ocurridos en el sistema de fallas Oriente, por ser el área donde se han generado los terremotos fuertes que han afectado a la región suroriental del país. Se muestran las señales obtenidas y los parámetros de utilidad para el análisis ingenieril, a saber: aceleración máxima del terreno, velocidad y desplazamiento, Intensidad de Arias e Intensidad de Housner; estos dos últimos parámetros están relacionados con la intensidad del sismo. Las amplitudes máximas de las nuevas señales se ubican en intervalos de período de 0,10 segundos a 0,60 segundos, valores consistentes con los períodos que manifiestan las estructuras más comunes en la ciudad de Santiago de Cuba. En consecuencia, al realizar análisis dinámicos lineales y no lineales basados en estos acelerogramas se evalúa una acción sísmica que, por su frecuencia, influye en la aparición de daños en las estructuras.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Dario Candebat-Sánchez, Centro Nacional de Investigaciones Sismológicas

Ingeniero Civil, Máster en Dirección, Investigador Auxiliar del Centro Nacional de Investigaciones Sismológicas (CENAIS). Jefe de Grupo de Ingeniería Sísmica. Profesor auxiliar de la Universidad de Oriente. Santiago de Cuba. Miembro de la UNAICC, miembro de la Sociedad Cubana de Geología, miembro del Comité técnico de Ingeniería Civil y sismorresistencia de UPADI. Miembro del Consejo Científico del CENAIS. Miembro del Comité cubano de Hospitales.

Yelena Berenguer Heredia, Centro Nacional de Investigaciones Sismológicas

Investigador agregado

O´Leary Fernando González Matos, Centro Nacional de Investigaciones Sismológicas

Investigador Titular. Director

Maribel Leyva Arias, Centro Nacional de Investigaciones Sismológicas

Analista de terremotos. Jefa de Estación central. Servicio Sismológico Nacional de Cuba

Citas

Álvarez, E. R. 2005: Introducción de sistemas constructivos prefabricados en zonas de alta peligrosidad sísmica. Santiago de Cuba: Universidad de Oriente. 145 p.

Álvarez, J. L. 2009: Software Escalado de sismogramas. Centro Nacional de Investigaciones Sismológicas, Santiago de Cuba, Cuba.

Álvarez, J. L. 2015: Microzonificación sísmica partiendo de sismogramas sintéticos. Aplicación en peligrosidad sísmica determinística y probabilística. Ciencias de la Tierra y el Espacio. 17(1): 97-111.

Álvarez, J. L., Lindholm, C. & Villalón, M. 2017: Seismic Hazard for Cuba: A New Approach. Bulletin of the Seismological Society of America. 107(1): 229-239.

Álvarez, J.L., Rodríguez, L., Grandison, M., Alvarado, L., Rivera, Z., Velesvilla, T., Schmitz, V. & Paniagua, P. 2013: Microzonificación sísmica de ciudades de América Latina. En: V Convención Cubana de Ciencias de la Tierra GEOCIENCIAS 2013. Memorias. La Habana, Cuba, 1-5 abril, 1-14.

Arango, E.D. 2014: Análisis sismotectónico del territorio oriental de Cuba a partir de la integración del modelo de corteza 3D de datos gravimétricos con datos sismológicos y geodésicos. Tesis doctoral. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior. 146 p.

Bonett, R., Pujades, Ll. & Hurtado, J. 2002: Generación de acelerogramas artificiales compatibles con un espectro de respuesta. Aplicación a eventos recientes en Colombia y en España. Revista internacional de métodos numéricos para cálculo y diseño en Ingeniería. 18(2): 297-308.

Bormann P & Bergman, E. 2002: IASPEI New Manual of Seismological Observatory Practice, vol. I, Ch. 1: 1–20. Potsdam: GeoForschungsZentrum, Potsdam, Alemania

Candebat-Sánchez, D. 2017: Procedimiento de análisis del riesgo para la rehabilitación estructural sismorresistente de puentes de hormigón, de vigas, de carreteras. Guillermo Godínez Melgares† y Braulio Lima González (Tutores). Tesis doctoral. Universidad Tecnológica de La Habana. 209 p.

Céspedes, S.; Boroschek, R. & Ruíz, R. 2019: Modelos de movimiento fuerte para duración de intensidad de Arias para registros de movimientos fuertes en Chile. En: XII Congreso chileno de Sismología e Ingeniería Sísmica. ACHISINA 2019. Memorias. Valdivia, Chile, 3-5 abril, 1-12.

Choi, E.; DesRoches, R. & Nielson, B. 2004: Seismic fragility of typical bridges in moderate seismic zones. Engineering Structures. 26: 187-199.

Chuy, T. J. 1999: Macrosísmica de Cuba y su aplicación en los estimados de peligrosidad y microzonación sísmica. Tesis doctoral. Instituto de Geofísica y Astronomía. 224 p.

Chuy, T. J; L, Orbera & J, Hernández et al. 1997: Dictamen Conclusivo. Comisión Ad-hoc para la determinación de las Zonas Sismogénicas de la región Oriental de Cuba y zonas aledañas. Revista Ciencia en su PC. 2: 1-10

Comino, J.A.; Mancilla, F. de L.; Stich, D. & Morales, J. 2012: Directividad y propiedades de la ruptura finita del terremoto de Lorca, 2011. Boletín Geológico y Minero. 123(4): 431-440.

Comisión Federal de Electricidad (2008). Manual de diseño de obras civiles. Diseño por sismo (Sección 3.10. Estructuras tipo 7: Puentes). México.

Courboulex, F.; Converset, J.; Balestra, J., & Delouis, B. 2010: Ground Motion Simulations of the Mw 6.4 Les Saintes, Guadeloupe, Earthquake Using ten Smaller Events. Bulletin of the seismological Society of America 100(1): 116-130. doi: 10.1785/0120080372

Cuba. Oficina Nacional de Normalización NC. 2017: Norma Cubana NC 46:2017: Construcciones Sismorresistentes. Requisitos Básicos para el Diseño y Construcción. La Habana. Cuba.

Dziewonski, A. M.; Chou, T.-A. & Woodhouse., J.H. 1981: Determination of earthquake source parameters from waveform data for studies of global and regional seismicity. J. Geophys. Res. 86: 2825-2852. doi: 10.1029/JB086iB04p02825.

Ekström, G.; Nettles, M. & Dziewonski, A. M., 2012: The global CMT project 2004-2010: Centroid moment tensors for 13,017 earthquakes. Phys. Earth Planet. Int. 1(9): 200-201. doi: 10.1016.

García, F. A. 2012: Simulación de movimientos fuertes del terreno mediante funciones de Green empíricas. Aplicación en el cálculo sísmico de estructuras. Gerardo Alguacil de la Blanca y Francisco Vidal Sánchez (Tutores). Tesis de Maestría. Universidad de Granada, España. 137 p.

García, J. A. 2007: Estimados de peligrosidad sísmica con el error asociado para cuba, y cálculo de pérdidas para la ciudad de Santiago de cuba usando técnicas SIG. José Leonardo Álvarez Gómez y Dario Slejko (Tutores). Tesis doctoral. Instituto de Geofísica y Astronomía. La Habana. Cuba. 197 p.

Garini, E. & Gazetas, G. 2012: Destructiveness of earthquake ground motions: “Intensity Measures” versus sliding displacement. In: 2nd International conference on performance-based design in earthquake geotechnical engineering. Paper. Taormina, Italia, 28-30 may, 886-899.

Goldstein, P. 1999: SAC User’s Manual, Lawrence Livermore Laboratory, University of California, USA.

Gómez, C.; Oller, S. & Barbat, A. 2002: Análisis de la vulnerabilidad sísmica del Puente WARTH mediante un método simplificado de estimación de daño. Revista Internacional de Ingeniería de Estructuras. 7 (1): 21-46.

González, O.; Moreno, B.; Romanelli, F. & Panza, G.F. 2012: Lithospheric structure below seismic stations in Cuba from the joint inversion of Rayleigh surface-waves dispersion and receiver functions. Geophysical Journal International 189: 1047–1059 doi: 10.1111/j.1365-246X.2012.05410.x.

Gusev, A. A. 1983: Descriptive statistical model of earthquake source radiation and its application to an estimation of short-period strong motion. Geophys. J. Int. 74(3): 787-808.

Hurtado, J. E.; Barbat, A.H. & Canas, J.A. 1996: Simulación de acelerogramas compatibles con espectros de energía sísmica inducida. Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería. 12(1): 73-91.

Hutchings, L. & Viegas, G. 2012: Application of Empirical Green’s Functions in Earthquake Source, Wave Propagation and Strong Ground Motion Studies. In: S. Damico (editor). Earthquake Research and Analysis–New Frontiers in Seismology: 87-140.

Kramer, S & Scawthorn, Ch. 2003: Geotechnical Earthquake Considerations. In: Chen and L. Duan (editors). Principles y applications in engineering series. Bridge engineering. Seismic design. CRC Press LLC, Florida, 1-42.

Li, Z.; Kotronis, P. & Wu, H. 2017: Simplified approaches for Arias Intensity correction of synthetic accelerograms. Bulletin of Earthquake Engineering, Springer Verlag. 15 (10): 4067- 4087.

Liu, J. M.; Wang, T.; Wu, S. R. & Gao, M. T. 2016: New Empirical Relationships between Arias Intensity and Peak Ground Acceleration. Bulletin of the Seismological Society of America. 106(5): 1-9.

Martín, P. & Elena, V. 2012: Análisis sísmico de modelos cubanos de torres autosoportadas de telecomunicaciones. Revista cubana de ingeniería. 3(2): 25 – 34.

Mayorga, J.E. 2010: Determinación de curvas de fragilidad de un edificio de marcos de concreto reforzado, para determinadas excitaciones sísmicas. Esteban Flores Méndez y Héctor Aureliano Sánchez (Tutores). Tesis de Maestría. Instituto Politécnico Nacional. Ciudad México. México. 78 p.

Mohseni, M. 2012: Dynamic vulnerability assessment of highway and railway bridges. Terri R. Norton (Tutor). Tesis doctoral. The College of Engineering at the University of Nebraska – Lincoln, USA. 150 p.

Morejón, G.; Candebat, D.; Ferrera, H.; García, J. & Rosabal, S.Y. 2007: Estudio de riesgo ante multiamenazas de las instalaciones del Centro Nacional de Investigaciones Sismológicas (CENAIS) con vistas al perfeccionamiento del plan contra catástrofes. Proyecto de Investigación Científica. Fondos del CENAIS.

Morejón, G.; Llanes, C. & Frómeta, Z.P. 2018: Estimación del factor de reducción de las fuerzas sísmicas en edificaciones aporticadas de hormigón armado. Revista de Obras Públicas. 3603: 36-41.

Moreno, B.; Grandison, M. & Atakan, K., 2002: Crustal velocity model along the southern Cuba margin: implications for the tectonic regime at an active plate boundary. Geophys. J. Int. 151: 632–645.

Morfe, J.; Schmitz, M.; Alvarado, L.; Álvarez, L.; Zapata, J. & Rendón, H. 2015: Simulación del campo de ondas sísmicas y caracterización de amplitud y período con fines de microzonificación sísmica para las ciudades Guarenas – Guatire. Boletín de Geología. 37(1): 27-43.

Naya, V. A.; Corboulex, F. & Vallée, M. 2011: Simulación de los efectos en Quito de un sismo de Mw 7.1 a 100 km. En: 7mas Jornadas en Ciencia de la Tierra. Memorias. Quito, Ecuador, 23-25 noviembre, 49-52.

Nielson, B. & DesRoches, R. 2007: Seismic fragility methodology for highway bridges using a component level approach. Earthquake Engineering y Structural Dynamics. 36: 823–839. doi: 10.1002/eqe.655

Orozco, L. & Alfaro, I. 2008: Potencial Destructivo de Sismos (Segunda Parte). Cuadernos de la Facultad. 3: 34-45.

Orozco, L.; Haarala, M. & Barbat, A. 2006: Generación de acelerogramas artificiales compatibles con la sismicidad local. Cuadernos de la Facultad de Ingeniería e Informática UCS 1: 69-91.

Panza, G.; Romanelli, F. & Vacari, F. 2001: Seismic wave propagation in laterally heterogeneous anelastic media: Theory y applications to seismic zonation. In R. Dinowska & B. Saltzman (editors). Advances in Geophysics. 43: 1-95.

Pardo, A. 2014: Criterios de selección de acelerogramas reales para su uso en análisis dinámicos para la ciudad de Medellín. Ana Beatriz Acevedo Jaramillo (Tutora). Tesis de Maestría. Universidad EAFIT. Medellín. Colombia. 114 p.

Peláez, J.A.; Delgado, J. & López, C. 2005: A preliminary probabilistic seismic hazard assessment in terms of Arias intensity in southeastern Spain. Engineering Geology. 77: 139–151.

Pérez, H.; Ruiz, J.M.; Álvarez, E. & Calderín, F. 2015: Evaluación del desempeño sísmico de un edificio de 16 niveles construido con el sistema FORSA. En: V Jornada de la Ingeniería Civil en Cuba. Memorias. Santiago de Cuba, Cuba, 19-22 noviembre, 1-13.

Peterson, J. 1993: Observation and modeling of seismic background noise. U.S. Geol. Surv. Tech. Rept. 93(322): 1-95.

Pons, W.F. & Álvarez, E.R. 2018: Diseño estructural sismorresistente de edificios de viviendas de mampostería reforzada para su construcción en las ciudades de Bayamo y Guantánamo. Ciencia en su PC. 1: 36-52.

Rajasekaran, S. 2009: Structural dynamics of earthquake engineering. Theory and application using MATHEMATICA and MATLAB. Woodhead Publishing Limited and CRC Press LLC, Cambridge, 903 p.

Reinoso, E. & Jaimes, M. 2009: Criterios para obtener acelerogramas de diseño en sitios afectados por varias fuentes sísmicas usando como ejemplo el caso de terreno firme de la ciudad de México. Revista de Ingeniería Sísmica. 81: 1-18.

Rodríguez, O. J. 2016: Procedimiento para evaluar la seguridad sísmica estructural de edificios de hormigón armado haciendo uso del método estático no lineal. José Maria Ruiz Ruiz y Eduardo Rafael Álvarez Deulofeu. (Tutores).Tesis de Maestría. Universidad de Oriente. 105 p.

Seismosoft. 2020: "SeismoSignal 2020 – A computer program for signal processing of strong-motion data," available from http://www.seismosoft.com.

Publicado

2021-10-15

Cómo citar

Candebat-Sánchez, D., Berenguer Heredia, Y., González Matos, O. F., & Leyva Arias, M. (2021). Simulación del movimiento fuerte del terreno utilizando señales de terremotos moderados generados en la zona de fallas Oriente. Minería Y Geología, 37(3), 253–273. Recuperado a partir de https://revista.ismm.edu.cu/index.php/revistamg/article/view/art1_No3_2021

Número

Sección

Artículos Originales

Artículos más leídos del mismo autor/a