Andres ALFAROIng Civil Javeriana Master en Ing Sísmica UPC - España Postgrado en Sismología IISEE - Japón PARÁMETROS SÍSMICOS PARÁMETROS SÍSMICOS 1. Introducción Tipos de Ondas Sísmicas. Propagación de las ondas Sísmicas. 2. Intensidad, Magnitud, Momento Sísmico y Duración. 3. Aceleración. 4. Otros parámetros sísmicos 5. Atenuación de la Aceleración 6. Relación entre diferentes parámetros Sísmicos. EL FENÓMENO SÍSMICO Leyenda Helénica ATLAS Literatura Japonesa: Pez Gato Aristóteles: Fuego, Tierra, Agua Aire Seneca: Aire Comprimido Alexander Von Humboldt : Sismo Volcán Juan Baptista Boussingault (1828): Derrumbamiento Cavernas J. Bogotá. especialmente los terremotos” * OCAMPO LOPEZ. quien fue condenado a cargar sobre sus hombros la tierra. 1988. cuando Chibchacum. lo cual originaba los movimientos de la tierra. El Ancora Editores. .. que antes se encontraba sustentada sobre guayacanes. se cansaba de llevar la tierra en un hombro. la pasa al otro.“Entre los Muiscas existió el mito del Dios Chibchacum (Báculo de los Muiscas). MITOS Colombianos. lo pasa a la mano izquierda.“Los catíos de Antioquia y Chocó. El Ancora Editores. y que éste tiembla cuando Caragabí. . Bogotá. por descansar. creen que su Dios Caragabí tiene entre sus dedos primeros de la mano derecha el mundo. MITOS Colombianos. 1988. J.” * OCAMPO LOPEZ.. . Teoría Interacción de placas Tectónicas : Placa Suramericana Placa de Nazca Placa de Cocos Placa Caribe Bloque Norte de los Andes . . . (intensidad y duración).Para poder determinar la forma en que va a vibrar el terreno durante un sismo. La roca de la corteza terrestre tiene propiedades físicas que hacen que esta se deforme y vibre elásticamente cuando fuerzas internas y externas actúan sobre ella. es preciso conocer las características de las ondas sísmicas y la forma en que la energía es irradiada a través de la tierra. Cualquier medio elástico responde a un impacto o a una acción causando vibración. . 5 km/s (ondas P) Vs= 3.0 km/s (ondas S) Vs = 0 (ondas S) .PROPAGACIÓN DE LAS ONDAS Velocidad de ondas P de Compresión: Vp = ((k + 4/3 µ)/ ρ ) 1/2 Velocidad de las ondas S de Corte: Vs = (µ/ ρ ) 1/2 k: módulo de compresibilidad (dinas/cm2) µ : m ódulo de rigidez al cortante (dinas/cm2) ρ : densidad en gramos/cm3 Valores promedio: Granito: Vp = 5.5 km/s (ondas P) Agua: Vp = 1. * La ruptura no es uniforme.PROPAGACIÓN DE LAS ONDAS * Identificación del foco sísmico: Ondas P y S. es variada (saltos). Variación y Transformación de las Ondas: * ATENUACIÓN -Distribución Geométrica. Pausas de 10 seg. -Disipación Friccional. *FILTRACIÓN *DISPERSIÓN *REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN *AMPLIFICACIÓN *POLARIZACIÓN . PARÁMETROS SÍSMICOS Intensidad Magnitud Momento Sísmico Duración Aceleración. Otros parámetros sísmicos . Mercalli (10 ) 1902. Sponheuer & Karnik JMA : 1884. Modificada 1949. Medvedev. Rossi & Forel (10 ) Mercalli Modificada: ????. JMA (7 ) 1936. Modificada basada en la Ec de Fukui (8 ) 1996. Modificada para determinacion automatizada . Modificada por Wood & Neuman 1956.Historia de las Escalas de Intensidad Rossi-Forel : 1883. Sekiya (4 ) 1898. Modificada por Cancani (12 ) 1931. Modified por Richter MSK : 1964. Muy fuerte .Fuerte . a las construcciones y a la naturaleza.Muy muy fuerte . *Robert Mallet (1857) a raíz de un terremoto en el sur de Italia. *Williamson (1868) describió sismos en Hawai .Moderado .Muy débil .Débil .INTENSIDAD DEFINICIÓN: La intensidad es una medida cualitativa de los efectos que el sismo hace a una zona en particular. Se presentó un mapa de isosistas y una tabla de los efectos. *Wood y Neumann (1931). En Japón se creó la escala con intervalos entre 0 y siete. *Mercalli (1883) generó un catálogo de sismos italianos y modificó la escala Rossi . adaptan la escala Mercalli para que se utilizara en California *JMA (Japan Meteorogical Agency)(1949). *OBS Central (1951).Forel. .INTENSIDAD *Rossi (Italia) y Forel (Suizo) en Italia (1880) proponen la escala Rossi-Forel dividida en 10 grados (I al X). Sponheuer y Karnik (1964) fue la escala adoptada para Europa. -Daño de la estructura dependiendo si es construcción en mampostería o si es en concreto reforzado. Basada en la MSK. * Escala Macrosísmica de Europa (EMS) presentada en 1992 en la asamblea general de la European Seismological Comission (ESC) en Praga. Utilizada actualmente en USA. La escala MSK consta de doce intervalos (I al XII). * Medvedev. Tiene en cuenta: -Grado de Vulnerabilidad de las estructuras discriminándola en cinco clases.1956). .INTENSIDAD * Mercalli Modificada (MM) (Richter. temblor de objetos móviles.ESCALA DE MERCALLI MODIFICADA GRADO I SACUDIDA INSTRUMENTAL Movimiento notado solamente por los sismógrafos GRADO II SACUDIDA MUY LIGERA Sacudida sentida solamente por unos pocos observadores en reposo. vibración de la vajilla . GRADO IV SACUDIDA SENSIBLE Sacudida sentida por varias personas en actividad. mejor sentida en las c asa que en el aire libre. crujido del suelo. particularmente en los pisos superiores de las casas GRADO III SACUDIDA LIGERA Sacudida sentida por varias personas en reposo (poco numerosas con relación a la población total). suficientemente fuerte para sentir la duración. ligeros desperfectos en numerosos edificios. suenan las campanas de las iglesias. las personas huyen al exterior. GRADO VII SACUDIDA MUY FUERTE Caída de objetos. . grietas en las paredes. oscilación bastante amplia de los objetos suspendidos. temblor de objetos pesados. suenan algunas campanillas o tintineo de algunos objetos suspendidos GRADO VI SACUDIDA FUERTE Las personas dormidas se despiertan. GRADO VIII SACUDIDA EXTREMADAMENTE FUERTE Caída de chimeneas. se detienen los péndulos de los relojes.ESCALA DE MERCALLI MODIFICADA GRADO V SACUDIDA MUY SENSIBLE Sacudida sentida por toda la población . pánico general. no hay daño en los edificios fuertes. algunas personas salen asustadas de sus casas. GRADO X SACUDIDA MUY DESTRUCTORA Destrucción de edificios fuertes. montañas hundidas y deformadas. grietas en el suelo. el agua de los rios y lagos sale despedida GRADO XI SACUDIDA CATASTRÓFICA Destrucción de muchos edificios.ESCALA DE MERCALLI MODIFICADA GRADO IX SACUDIDA DESTRUCTORA Destrucción total o parcial de algunos edificios . puentes y presas. GRADO XII SACUDIDA EXTREMADAMENTE CATASTRÓFICA Ningún edificio queda en pie. . Algunos heridos. vias del ferrocarril deformadas. desbordamiento de aguas. desperfectos considerables en otros. . topografía y geotecnia. * Catálogos de eventos sísmicos históricos. Producto de las encuestas: Mapa de Isosistas.INTENSIDAD VENTAJAS DEL USO DE LAS ESCALAS DE INTENSIDAD: * Mayor cantidad y densidad de información. * Permite obtener información acerca de amplificaciones por efectos locales debido a la geología. El cálculo de la intensidad se hace por medio de encuestas y se evita incluir las personas que se encontraban en edificaciones durante el sismo. * En sitios donde no hay instrumentación en la región. . 1938) . (Ramírez.Mapa de Isosistas del sismo del 4 de febrero 1938. 1967) .Mapa de Isosistas del Macrosismo del Huila de febrero 9 de 1967. (Ramírez. 35 0. Omori Mailet Egen Forel .1 VI VI VI VII 8.40 III III III III III 0.8 VI 305.4 VIII 30.0 V V V VI III 3.5 VI 6.20 0.2 V XI XI XI XI 254.8 III VI 183.6 40.O.Saderra y Masó Sismólogos Japoneses Rochwood MercalliSieberg De RossiNeuman V I I II I I I II III IV I I II III II V II I I VI II VII V III VIII IV IV II IX IV IV X V V XI V XII VIII VI XIII III V VI II II III IV IV V VI III IV IV III V VI III III IV V VI VII VIII VII VI III VIII VII IX II IX XIV II IX VI VII III VI XV I XVI I X X 0.0 I VIII IX 63.7 XII XII XII VII > I I I I I I % de la gravedad Cancani Davison De Rosi Bassani Oldham Mercalli Baratta C.2 10. M.12 II 0.5 V 2.S.5 II 91.5 IV X 219.7 IX IX 76.10 0.5 IV II 1.2 VII VII VII VIII VII IV 13.8 VIII VIII IX V 52.2 9.25 II II II II 0.0 V 3.1 X X 147.0 IV IV IV IV 1.30 0.8 VII 356.7 IX X X 112.M.2 20.K. Because "intensity 5" or "intensity 6" didn't necessarily correspond to the same degree of damage.JMA Seismic Intensity is now divided into 10 scales. The intensity is now divided into 10 scales as a result. in 1996 . since 1 October 1996. 7 scales to 10 scales. "intensity 5" and "intensity 6" have been divided into two scales : "intensity 5 Lower" and "intensity 5 Upper" and "intensity 6 Lower" and "intensity 6 Upper" respectively. e.. (Modified from Heaton et al. and MJMA Figure 14 Magnitudes from different scales plotted against moment magnitude M. 1986) . ML. Mb.. g.+JMA Magnitude Magnitude: a conventional scale of earthquakes that describe how big the event itself. Ms. There are many definitions for magnitude scale. damages.Intensity Scale Input or Output ? Input Ground Motion System Human Being Building & Houses Output Feelings Damages JMA Intensity Scale is defined as Input. etc). however. . designed to keep high correlation with Output (human feeling. It is automated in 1996. In the past. seismic intensity was estimated from a compilation of human perception and the resultant casualties. IMM=1.315) by Shabestari & Yamazaki (1998) . Since 1 April 1996.85IJMA-2. it has been measured automatically with seismic intensity meters and announced rapidly to the public and officials.04 ( σ= 0. There are about 600 JMA seismic intensity observation stations throughout Japan as of April 1996. . SEGUNDA PARTE – PARAMETROS SISMICOS . la mayoría tiene en común la manera como mide la cantidad de energía liberada: la amplitud de las ondas sísmicas .MAGNITUD DEFINICIÓN: Es una medida cuantitativa e instrumental del tamaño del evento. La magnitud es una constante que se asigna a un sismo dado y es independiente del sitio de observación. pero existe un límite físico. * No tiene límite matemático establecido. *Existen diferentes escalas de magnitudes. dependiente de la resistencia de los materiales. relacionada con la energía sísmica liberada durante el proceso de ruptura de la falla. 1. con una magnificación de 2800 veces para la amplitud. 2 y 3 corresponden a sismos instrumentados y definió que ∆ M = log A . Características del equipo: Sismógrafo Wood Anderson de torsión.log Ao . según la curva de calibración para un periodo de 0.8.log A´ Richter estableció la magnitud ML con la fórmula: ML = log A . Midió las amplitudes máximas de las primeras llegadas de las ondas internas y las correlacionó con la distancia al epicentro en Km.MAGNITUD MAGNITUD LOCAL DE RICHTER (ML) 1932.8 segundos y amortiguamiento 0. Origen de la Escala de Magnitud Richter Sismógrafo Wood-Anderson . log Ao Para California obtuvo: log Ao=6.MAGNITUD MAGNITUD LOCAL DE RICHTER (ML) 1. ML=log a + 3log ∆ .2.37 -3log ∆ . 2. se obtiene ML en términos de la distancia epicentral y de la amplitud real de las partículas para California.log A´ Richter estableció la magnitud ML con la fórmula: ML = log A . Combinando las anteriores ecuaciones. 3 son sismos instrumentados y definió que ∆ M = log A .92 . Nomograma ML, (Gutenberg-Richter,1942) MAGNITUD MAGNITUD CON ONDAS SUPERFICIALES (MS) Gutenberg y Richter en 1942,esta es válida para cualquier distancia epicentral y cualquier sismógrafo. La Ms puede evaluarse mediante la fórmula de Praga Ms = log(A/T) + 1.66log ∆ ° + 3.3 + D Válida para distancias epicentrales entre 2 y 160 grados donde A: Amplitud máxima de las ondas (movimiento del suelo). T: Periodo correspondiente a la máxima amplitud. ∆ : Distancia epicentral en grados. D: Corrección por calibración de la estación. MAGNITUD MAGNITUD CON ONDAS INTERNAS (mb). En 1956 Gutenberg y Richter proponen la siguiente expresión para calcular la magnitud con base en las ondas internas con periodos del orden de 1 segundo: mb=log(A/T)+ Q( h,D) + C A: Amplitud de la onda P reducida al movimiento del suelo en micras (no necesariamente la máxima). T: Periodo correspondiente (T= 1seg). Q:Factor de corrección que es función de la distancia y la profundidad epicentral. C: Corrección de la estación. MAGNITUD MAGNITUD EN FUNCIÓN DE LA DURACIÓN. Si el registro se satura porque el evento supera el rango dinámico del instrumento. Lee y Lahr en 1972 establecieron para California la siguiente ecuación: M τ = 2 log10τ .0. .87 + 0. ∆ :es la distancia epicentral en kilómetros.0035 ∆ Donde τ :es la duración del registro del terremoto en segundos. se establece una escala de magnitud a partir de la duración del registro. Mτ . Lectura de las Ondas para Cálculo de Magnitud . MOMENTO SÍSMICO Cuantifica el tamaño de un terremoto. midiendo la dislocación de los materiales terrestres que intervienen en la generación del terremoto. ∆ σ =E ⋅ ε Esfuerzo = µ ⋅ Deformación F/A=µ ⋅ D/L F ⋅ L=µ⋅ D ⋅ A MO = µ ⋅ D ⋅ A . ∆ σ ∆ σ = σ1 . ∆ σ / 2= ( σ1 .σ 2 El esfuerzo promedio .MOMENTO SÍSMICO Kanamori (1977) demuestra que la caída de energía W. representa la energía ES liberada durante el evento en forma de ondas sísmicas. La disminución o caída de esfuerzos. σm . ES se obtiene a partir del momento sísmico.σ2)/2 La diferencia de energía de deformación W W= σm ⋅ D ⋅ A W=1/2 ⋅ ∆ σ ⋅ D ⋅ A Siendo MO = µ ⋅ D ⋅ A W= ∆ σ ⋅ MO /(2 ⋅ µ ) . esta es transmitida en forma de ondas elásticas y además en energía disipada en otras formas (no elásticas) ER. Es= ET η .MOMENTO SÍSMICO ∆ σ / µ = 10-4 (aproximadamente) ES= MO/(2⋅ 10 4) dinas cm (aproximadamente) La energía total ET que se libera durante un sismo se transforma en energía sísmica Es. ET= Es+ ER El coeficiente de eficiencia sísmica η representa la fracción de la energía total. la principal de ellas es el calor por la fricción entre los materiales en el momento de ocurrir la ruptura. que se transforma en ondas elásticas. ET= Es+ ER El coeficiente de eficiencia sísmica η representa la fracción de la energía total. Es= ET η . la principal de ellas es el calor por la fricción entre los materiales en el momento de ocurrir la ruptura. ES= MO/(2⋅ 10 4) dinas cm (aproximadamente) La energía total ET que se libera durante un sismo se transforma en energía sísmica Es. representa la energía ES liberada durante el evento en forma de ondas sísmicas. ES se obtiene a partir del momento sísmico. esta es transmitida en forma de ondas elásticas y además en energía disipada en otras formas (no elásticas) ER. que se transforma en ondas elásticas.MOMENTO SÍSMICO Kanamori (1977) demuestra que la caída de energía W. es que intrínsecamente es una escala que no se satura en los valores grandes de magnitudes. ES= MO/(2 ⋅ 104) dinas cm (aproximadamente) log ES=logMO/2 ⋅ 104 = 1.8 (Gutenberg-Richter 1956) ES= Energía liberada en ergios. .5 Mw + 16.8 logMO=1. según Kanamori(1977).MAGNITUD MOMENTO log ES = 1.5 MS +11.5 Mw + 11.7 Un aspecto importante de la escala Mw.1 Mw= 2/3 log MO -10. 3 8.25 7.9 7.2 8.1 8.7 8.25 8.5 9.5 8. 1977) Región Chile (Sur) Alaska Islas Aleutianas Kamchatka Ecuador Islas Aleutianas India Chile (Centro) Islas kuriles Mongolia Sanrikú (Japón) Islas Kuriles Chile (Centro) Chile Tokachi (Japon) Perú Perú India Mexico California Perú Ms 8.5 8.25 8.3 8.2 9.4 8.3 8.3 8.9 7.5 8.2 8.7 8.Magnitudes Ms y Mw para algunos eventos sísmicos mayores Fecha 22 05 1960 28 03 1964 09 03 1957 04 11 1952 31 01 1906 04 02 1965 15 08 1950 11 11 1922 13 10 1963 09 07 1905 02 03 1933 06 11 1958 17 08 1906 06 04 1943 16 05 1968 24 08 1942 17 10 1966 15 01 1934 03 06 1932 18 04 1906 31 05 1970 (Kanamori.6 8.1 9.5 8.6 8.2 8.25 8.2 8.1 8.4 7.9 .1 7.1 7.1 8.8 Mo * 1027 dinas⋅cm 2000 820 585 350 204 125 100 69 67 50 43 40 29 28 28 27 20 16 15 10 10 Mw 9.8 8.1 8.75 8.4 8.0 8.6 7.9 8.4 8. 9 4.3.0 o más 7.9 6.0 .5.9 5.0 .6.9 o menor Frecuencia por Año 1 18 120 800 6200 49000 Cientos por día .Descripción Extremadamente fuerte Muy Fuerte Fuerte Moderado Debil Pequeño Muy pequeño Rango de Magnitud 8.7.4.0 .0 .9 2.9 3.0 . 4 6.2 7.2 7.5 8.3 2 000 6 300 35 480 0.9 Eventos típicos 1986 1972 1983 1976 1964 1960 1906 San Salvador Managua Osa.6 398 1 120 12 600 50 000 141 000 Equivalencia en bombas atómicas 1 2 63 2 000 63 000 354 800 8 126 3 980 11 200 126 000 500 000 1 410 000 .Año Bomba Atómica Evento Magnitud -----5 6 7 8 8.2 8.8 12.2 6.1 0.5 5. Costa Rica Guatemala Alaska Chile Ecuador Energía liberada (10 20 Ergios) 0.6 8. . . Es usual que un acelerógrafo moderno involucre tres acelerómetros ortogonales entre sí. y una aceleración vertical. Está dada en gales (cm/s2) o en porcentaje de la gravedad (% g) Acelerógrafos: instrumentos de movimiento fuerte. de esta manera se obtiene dos aceleraciones del terreno en el plano horizontal. lo que permite un registro total con solo un instrumento.ACELERACIÓN El diseño sismoresistente de edificios y obras civiles requiere un conocimiento adecuado de las características e intensidad del movimiento del terreno durante sismos destructivos. ATENUACIÓN DE LA ACELERACIÓN A medida que las ondas sísmicas se alejan de la fuente generadora. disminuye la intensidad del movimiento. La mayoría de las ecuaciones de atenuación no describen el movimiento del terreno en forma completa y satisfactoria. disminuye la amplitud de las vibraciones y. por lo tanto. no consideran características importantes del movimiento sísmico. . . Ms es la magnitud de ondas superficiales.09 *Joyner y Boore (1981) log A = -1.log ((Rf2+7.249Mw .0606e0.8 M L A= (Rf + 40)2 *Campbell (1981) A=0. Mw es la magnitud momento y Rf es la distancia al hipocentro en km. 5600 ⋅ e 0. ML es la magnitud local de Richter.00255 (Rf2+7.5 M L A= (Rf + 25)1.*Donovan (1973) 1080 ⋅ e 0.02+0.0159e0.70Ms) -1.32 )0.32 *Esteva y Villaverde (1973).5 Donde A es la aceleración del terreno (cm2/s).5)-0.32 )0.868Ms (Rf + 0. log A = 0.Fukushima y Tanaka (1990).41MS . .41Ms) .032 ⋅ 10 0. Rf: es la distancia entre el sitio y la zona de ruptura (km) MS es la magnitud de las ondas superficiales.0034 Rf + 1.0.30 A: aceleración pico de las dos componentes horizontales (cm2/s).Relación de atenuación con base en 1372 componentes horizontales de aceleración pico de 28 sismos en Japón y 15 sismos de Estados Unidos.log(Rf+0. I) Cro use (1991) Taylo r Castillo et al. Labbe y Sarago ni (1976) M cGuire (1974) Area M ayo ría del W USA mas 100 de o tras partes Chile y P erú W.8 7. U SN. M L (mb) en o tro caso U 0.0.U 1 B U U U M <5 5. (1992) Dahle et al. R.6 7.08 U 400 dh dr dE. dh fo r M <7. El Salvado r & Co sta Rica Regio nes Intraplaca M undiales M undial A ptikaev & Ko pnichev (1980) mas de 100 (70*) U (59) 585 585 76 U 5 U 8. S. TS.2 7. USA H 678 34 V - E U 22 min M max M scale U Ms ML d min d max d scale S C R 3* 14 450* 125 dh dh dh 1 U .1 U M s para M s >6.M Referencia Do no van (1973b) Go ldsack.6 A M undial 75% de Califo rnia. mb) Mw 8 6 6 1* 866 210 1300 60* 1 B 1 L 1 L 1 U 2 A A 4 G A A (S. M JMA) Ms M s (M L.5 dh dh ds 1 U 1 L A A A (T.3 >8 7. (1990) Campbell & B o zo rgnia (2000) 697* 89 87 960 941 U 27 56 49 4.8 3 2.7 M W (M s.7 8. 1 T) .N) A (R & O RO. el A brahamso n & Litehiser (1989) resto de o tras partes Zo nas de subducció n mudiales Nicaragua.9 4. 5 + 25 e ( ) −2 Goldsack. 59 sismos del nor-oeste de América. India y Japón): • • • • • Fallamiento de acortamiento: Cabalgamiento.3 y α3 = 0. Argentina. Hawai.8Ms (R2 + 202 )0.8. Labbe y Saragoni (1976) proponen la siguiente ecuación para Chile y Perú a = 4290 0. y R es la distancia hipocentral. Aptikaev y Kopnichev (1980) propusieron la siguiente ecuación de atenuación: log A = α 1 M + α 2 log R + α 3 Aptikaev y Kopnichev (1980) Donde A está en gales. Labbe y Saragoni (1976) donde a está en gales. Chile. alrededor de 16 sismos. Italia. α2 = -2. Rumania. Fallamiento de acortamiento con componente de rumbo: 6 sismos Falla de rumbo: 17 sismos Falla de rumbo con componente de buzamiento: 6 sismos Falla normal: 9 sismos .8 Se utilizaron cinco categorías de mecanismos de falla (aproximadamente 70 registros.Goldsack. α2 = -0. Grecia.8 y α3 = 1. Perú.28. Nicaragua. para A > 160 gales α1 = 0.7 y para A < 160 gales α1 = 0. Asia Central. Ms 1400 Crouse (1991) Mw Taylor Castillo et al (1992) Ms Dahle et al (1990) Ms 1000 Campbell y Bozorgnia (2000) Mw Aptikaev y Kopnichev (1980). M=U 800 1800 Aceleración cm/s2 1200 600 400 200 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Distancia (km) .Ecuaciones de Atenuación 2000 GoldSack Labbe y Saragoni (1976) Ms Donovan (1973b) M=U 1600 Mc Guire (1974) ML Abrahamson y Litehiser (1989). Falla Inversa Crouse (1991) h=75 km Sismos de Subducción Campbell & Bozorgnia (2000) Falla Inversa con Componente de Rumbo. Ms Crouse (1991) Mw Taylor Castillo et al (1992) Ms Dahle et al (1990) Ms Campbell y Bozorgnia (2000) Mw Aptikaev y Kopnichev (1980).Ecuaciones de Atenuación 400 Abrahasom y Litehiser (1989): Interplaca. Rocas Sedimentarias Terciarias Donovan (1973a) M=U Donovan (1973b) M=U Mc Guire (1974) ML Abrahamson y Litehiser (1989). M=U GoldSack Labbe y Saragoni (1976) Aceleración cm/s2 200 0 40 45 50 Distancia (km) 55 60 . Aceleración Vertical . Aceleración Vertical . P a rá m e tro S ísm ico A c elerac ión pic o V eloc idad pic o A c elerac ión m áx im a s os tenida A c elerac ión de dis eño efec tiva P eriodo P redom inante A nc ho de banda Frec uenc ia Central Fac tor de form a Intens idad de potenc ia es pec tral Durac ión A c elerac ión rm s Intens idad Carac terís tic a Intens idad de A rias V eloc idad ac um ulativa abs oluta Intens idad es pec tral de res pues ta Intens idad es pec tral de veloc idad Intens idad es pec tral de ac elerac ión V eloc idad pic o efec tiva A c elerac ión pic o efec tiva Am plitud X X X X Conte nido Fre cue ncia l Dura ción X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X . f (ξ ) 2 I xx (ξ ) = ⋅ ∫ ax (t )dt g 0 to Ixx( ξ ) f( ξ ) ξ ax(t) tO g = intensidad en un punto a lo largo del eje x. (Husid. = cos-1 (1/(1-ξ 2 ) 1/2) = coeficiente de amortiguamiento respecto al crítico = aceleración del suelo según el eje X.INTENSIDAD INTENSIDAD ARIAS: Una medida de la intensidad de un temblor con base en instrumental es la desarrollada por Arias. = duración acotada del acelerograma = aceleración de la gravedad . en el instante t. 1975). 5 ASI = 0. ξ )dT Intensidad Espectral de Aceleración 0. T )dT Velocidad Absoluta Acumulativa Td CAV = ∫ 0 a (t ) dt CAV 0.30 g s corresponde al límite inferior de IMM de VI .Intensidad Espectral de Housner 2.05.1 ∫ Sa(ξ = 0.5 SI = 0.1 ∫ PSv(T . Intensidad Espectral de Housner arms 1 = Td Td ∫ 0 a(t ) dt 2 Factor Potencial de Daño (Araya y Saragoni) Ia dividido el Numero de Veces que pasa el registro por cero . 1 2 Potencia _ Espectral = ∑ P (ω n ) = ∫ c n dω 2 n =1 Factor de Forma ωN ∝ λn = ∫ ω G(ω)dω n 0 G (ω) = 1 2 Cn πTd λ1 δ = 1− λ 0λ 2 Varia entre 0 y 1 con valores grandes para anchos de banda mayores . 00 PGA (gales) 400.00 .00 1.00 5.00 200.00 Ia (m/ s) 3.00 2.00 4.00 0.00 0.Relación entre Intensidad de Arias(m/s) y PGA 600. Relación entre PGA y Aceleración Máxima Sostenida 600 PGA (gales) 400 200 0 0 200 Aceleración Sostenida (gales) 400 600 800 . 56 MS+ 2.43 .63 MS+ 2.5 Wyss y Habermann (1982) 6925 pares de datos NGSDC mb= 0.Relación entre diferentes parámetros sísmicos Richter (1958) mb= 0. 49 MS+ 2.56 MS+ 2.93 Bloom .51 Oeste de Estados Unidos.01(ML)2 .7 + 0.54 MS+ 2.Erdman (1979) mb= 0. 29 pares de datos mb= 0.9 mb= 1. 355 pares de datos mb= 0.61 MS+ 1.Relaciones entre Intensidad y aceleración Nuttli (1979). Islas Aleutianas.67 Bath (1978) mb= 0.8ML-0. Relaciones entre Intensidad y aceleración *Richter y Gutenberg (1942).90+043 I *Ambraseys (1974) log Ah= -0. log A= -0. log A= -0.308 I *Hershberger (1956) log A= -0.36 I .5 Ijma *Neumann (1954).50+0.16+0. log A= -0.35+0.041+0.33 I *Kawasumi (1951). 248+0.3 I log Ah= 0.14 I + 0.24 M – 0.3 I . bk es una constante f(región geográfica) * Trifunac y Brady (1975) Válida para intervalos de intensidad menores a IV y mayores a X.Relaciones entre Intensidad y aceleración * Sauter y Haresh(1978) log Ah= 0.68 log R – bk. log Av= -0. R es la distancia epicentral.18+0.276 I * Murphy y O´Brien (1977) log Ah= 0.014+0. Relaciones entre aceleración pico e intensidad de MercalliModificada . La transmisión de energía en un intervalo mucho mas corto de tiempo resulto en un daño considerable en el sismo de 1986.DURACIÓN . .Sismos El Salvador en 1982 (Ms 7.Número de ciclos del movimiento de un sismo.4) igual intensidad de Arias. Sin embargo el más pequeño.La respuesta sísmica del suelo está fuertemente relacionada con el número de ciclos de carga. el evento local produjo un sacudimiento con una duración igual a una décima parte del mas largo (sismo más distante). parámetro en la determinación de la respuesta de las estructuras y sus fundaciones. .3) y 1986 (Ms 5. de ahí la importancia de conocer con cierto grado de certeza la duración del movimiento fuerte en un sismo dado. presión de poros y el potencial de licuación. . Bolt (1973) usó umbrales de 0.5.75). Mc Guire y Barnhard (1979). DESVENTAJA: Es muy sensible a pequeños cambios en el umbral * Duración Uniforme: Es la suma de los intervalos durante el cual los niveles de aceleración excede un determinado umbral. VENTAJA: La duración no varía abruptamente con los cambios del umbral. Ambraseys y Sarma (1967) umbral de 0.DEFINICIONES DE DURACIÓN * Duración Acotada: Es el tiempo total entre la primera y la última excursión de un nivel dado de aceleración.67 o 0.1g. * Duración fraccional: El umbral no fue definido para un nivel absoluto.05 g y 0. DESVENTAJA: No define una ventana continua de tiempo . VENTAJA: Simplicidad en su aplicación.03g. 0. sino para una proporción del pico (0. * Duración Significativa: Está basada en la acumulación de energía sísmica en el acelerograma. DEFINICIONES DE DURACIÓN IA = π 2g 0 Donde I: Cantidad de energía en la producción de daño. Gráfico de Husid: Curva que muestra el incremento de IA como una función del tiempo . ⋅ ∫ ax (t )dt 2 t . sin embargo se tienen umbrales absolutos.05 m/s ∆ I/ Io= 0. El uso de umbrales absolutos evita el problema de obtener relaciones de predicción que estimen duraciones que no tengan importancia ingenieríl.* Duración de duración significativa.01 DEFINICIONES DE DURACIÓN definición Efectiva: Está basada en la . Io = 0. 70 Para utilizar la ecuación en sismos de ruptura de falla bilateral.RELACION ENTRE DURACIÓN EFECTIVA Y MAGNITUD MOMENTO Bommer y Martínez-Pereira en 1999 correlacionaron con la magnitud momento Mw.69 MW – 3. . como por ejemplo los sismos de Loma Prieta (1989) y Kobe (1995) se debe utilizar factores de corrección. Log (DE) = 0. Esto se realizó utilizando 32 acelerogramas ubicados en roca a distancias de menos de 10 kilómetros de la fuente con el fin de desacoplar la influencia de la distancia. PREVENCION . life style and construction type are reflected .Instruction for emergency case For your survival! Example of public awareness Culture. . Wooden houses are of the majority in Japan. . Fire must be most concerend. but also concrete buildings and masonry structure. Deformation of structural components will lock you up inside.This is not only for wooden houses. . . In Japanese lifestyle. Fire department recommends that shoes or slippers be prepared at your side when you sleep. we do not use shoes in house. .