Andres ALFAROIng Civil Javeriana Master en Ing Ssmica UPC - Espaa Postgrado en Sismologa IISEE - Japn

PARMETROS SSMICOS

PARMETROS SSMICOS1. Introduccin Tipos de Ondas Ssmicas. Propagacin de las ondas Ssmicas. 2. Intensidad, Magnitud, Momento Ssmico y Duracin. 3. Aceleracin. 4. Otros parmetros ssmicos 5. Atenuacin de la Aceleracin 6. Relacin entre diferentes parmetros Ssmicos.

EL FENMENO SSMICOLeyenda Helnica ATLAS Literatura Japonesa: Pez Gato Aristteles: Fuego, Tierra, Agua Aire Seneca: Aire Comprimido Alexander Von Humboldt : Sismo Volcn Juan Baptista Boussingault (1828): Derrumbamiento Cavernas

Entre los Muiscas existi el mito del Dios Chibchacum (Bculo de los Muiscas), quien fue condenado a cargar sobre sus hombros la tierra, que antes se encontraba sustentada sobre guayacanes; cuando Chibchacum, se cansaba de llevar la tierra en un hombro, la pasa al otro, lo cual originaba los movimientos de la tierra, especialmente los terremotos*

OCAMPO LOPEZ, J., 1988, MITOS Colombianos, El Ancora Editores, Bogot.

Los catos de Antioquia y Choc, creen que su Dios Caragab tiene entre sus dedos primeros de la mano derecha el mundo, y que ste tiembla cuando Caragab, por descansar, lo pasa a la mano izquierda.*

OCAMPO LOPEZ, J., 1988, MITOS Colombianos, El Ancora Editores, Bogot.

Teora Interaccin de placas Tectnicas : Placa Suramericana Placa de Nazca Placa de Cocos Placa Caribe Bloque Norte de los Andes

Para poder determinar la forma en que va a vibrar el terreno durante un sismo, (intensidad y duracin), es preciso conocer las caractersticas de las ondas ssmicas y la forma en que la energa es irradiada a travs de la tierra. Cualquier medio elstico responde a un impacto o a una accin causando vibracin. La roca de la corteza terrestre tiene propiedades fsicas que hacen que esta se deforme y vibre elsticamente cuando fuerzas internas y externas actan sobre ella.

PROPAGACIN DE LAS ONDASVelocidad de ondas P de Compresin: Vp = ((k + 4/3 )/ ) 1/2 Velocidad de las ondas S de Corte: Vs = (/ ) 1/2 k: mdulo de compresibilidad (dinas/cm2) : m dulo de rigidez al cortante (dinas/cm2) : densidad en gramos/cm3 Valores promedio: Granito: Vp = 5.5 km/s (ondas P) Agua: Vp = 1.5 km/s (ondas P)

Vs= 3.0 km/s (ondas S) Vs = 0 (ondas S)

PROPAGACIN DE LAS ONDAS* Identificacin del foco ssmico: Ondas P y S. * La ruptura no es uniforme, es variada (saltos). Pausas de 10 seg. Variacin y Transformacin de las Ondas: * ATENUACIN -Distribucin Geomtrica. -Disipacin Friccional. *FILTRACIN *DISPERSIN *REFLEXIN Y REFRACCIN *AMPLIFICACIN *POLARIZACIN

PARMETROS SSMICOSIntensidad Magnitud Momento Ssmico Duracin Aceleracin. Otros parmetros ssmicos

Historia de las Escalas de Intensidad Rossi-Forel : 1883. Rossi & Forel (10 ) Mercalli Modificada: ????. Mercalli (10 ) 1902. Modificada por Cancani (12 ) 1931. Modificada por Wood & Neuman 1956. Modified por Richter MSK : 1964. Medvedev, Sponheuer & Karnik JMA : 1884. Sekiya (4 ) 1898. JMA (7 ) 1936. Modificada 1949. Modificada basada en la Ec de Fukui (8 ) 1996. Modificada para determinacion automatizada

INTENSIDADDEFINICIN: La intensidad es una medida cualitativa de los efectos que el sismo hace a una zona en particular, a las construcciones y a la naturaleza. *Robert Mallet (1857) a raz de un terremoto en el sur de Italia. Se present un mapa de isosistas y una tabla de los efectos. *Williamson (1868) describi sismos en Hawai - Muy dbil - Dbil - Moderado - Fuerte - Muy fuerte - Muy muy fuerte

INTENSIDAD*Rossi (Italia) y Forel (Suizo) en Italia (1880) proponen la escala Rossi-Forel dividida en 10 grados (I al X). *Mercalli (1883) gener un catlogo de sismos italianos y modific la escala Rossi - Forel. *Wood y Neumann (1931), adaptan la escala Mercalli para que se utilizara en California *JMA (Japan Meteorogical Agency)(1949). *OBS Central (1951). En Japn se cre la escala con intervalos entre 0 y siete.

INTENSIDAD* Mercalli Modificada (MM) (Richter,1956). Utilizada actualmente en USA. * Medvedev, Sponheuer y Karnik (1964) fue la escala adoptada para Europa. La escala MSK consta de doce intervalos (I al XII). * Escala Macrossmica de Europa (EMS) presentada en 1992 en la asamblea general de la European Seismological Comission (ESC) en Praga. Basada en la MSK. Tiene en cuenta: -Grado de Vulnerabilidad de las estructuras discriminndola en cinco clases. -Dao de la estructura dependiendo si es construccin en mampostera o si es en concreto reforzado.

ESCALA DE MERCALLI MODIFICADAGRADO I SACUDIDA INSTRUMENTAL Movimiento notado solamente por los sismgrafos GRADO II SACUDIDA MUY LIGERA Sacudida sentida solamente por unos pocos observadores en reposo, particularmente en los pisos superiores de las casas GRADO III SACUDIDA LIGERA Sacudida sentida por varias personas en reposo (poco numerosas con relacin a la poblacin total), suficientemente fuerte para sentir la duracin. GRADO IV SACUDIDA SENSIBLE Sacudida sentida por varias personas en actividad, mejor sentida en las c asa que en el aire libre, temblor de objetos mviles, crujido del suelo, vibracin de la vajilla

ESCALA DE MERCALLI MODIFICADAGRADO V SACUDIDA MUY SENSIBLE Sacudida sentida por toda la poblacin , temblor de objetos pesados, suenan algunas campanillas o tintineo de algunos objetos suspendidos GRADO VI SACUDIDA FUERTE Las personas dormidas se despiertan, se detienen los pndulos de los relojes, algunas personas salen asustadas de sus casas, oscilacin bastante amplia de los objetos suspendidos. GRADO VII SACUDIDA MUY FUERTE Cada de objetos, suenan las campanas de las iglesias, pnico general, las personas huyen al exterior, no hay dao en los edificios fuertes. GRADO VIII SACUDIDA EXTREMADAMENTE FUERTE Cada de chimeneas, grietas en las paredes, ligeros desperfectos en numerosos edificios.

ESCALA DE MERCALLI MODIFICADAGRADO IX SACUDIDA DESTRUCTORA Destruccin total o parcial de algunos edificios , desperfectos considerables en otros, Algunos heridos. GRADO X SACUDIDA MUY DESTRUCTORA Destruccin de edificios fuertes, grietas en el suelo, el agua de los rios y lagos sale despedida GRADO XI SACUDIDA CATASTRFICA Destruccin de muchos edificios, puentes y presas, vias del ferrocarril deformadas, desbordamiento de aguas. GRADO XII SACUDIDA EXTREMADAMENTE CATASTRFICA Ningn edificio queda en pie, montaas hundidas y deformadas.

INTENSIDADVENTAJAS DEL USO DE LAS ESCALAS DE INTENSIDAD: * Mayor cantidad y densidad de informacin. * En sitios donde no hay instrumentacin en la regin. * Catlogos de eventos ssmicos histricos. * Permite obtener informacin acerca de amplificaciones por efectos locales debido a la geologa, topografa y geotecnia. El clculo de la intensidad se hace por medio de encuestas y se evita incluir las personas que se encontraban en edificaciones durante el sismo. Producto de las encuestas: Mapa de Isosistas.

Mapa de Isosistas del sismo del 4 de febrero 1938. (Ramrez, 1938)

Mapa de Isosistas del Macrosismo del Huila de febrero 9 de 1967. (Ramrez, 1967)

Saderra y Mas

Sismlogos 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

0.10 0.12 II 0.20 0.25 II II II II 0.30 0.35 0.40 III III III III III 0.5 IV II 1.0 IV IV IV IV 1.5 V 2.0 V 3.0 V V V VI III 3.5 VI 6.1 VI VI VI VII 8.2 9.2 10.2 VII VII VII VIII VII IV 13.2 20.4 VIII 30.6 40.8 VIII VIII IX V 52.0 I VIII IX 63.7 IX IX 76.5 II 91.7 IX X X 112.1 X X 147.8 III VI 183.5 IV X 219.2 V XI XI XI XI 254.8 VI 305.8 VII 356.7 XII XII XII VII > I

I

I

I

I

I

% de la gravedad

Cancani

Davison

De Rosi

Bassani

Oldham

Mercalli

Baratta

C.M.O.

M.S,K,

Omori

Mailet

Egen

Forel

JMA Seismic Intensity is now divided into 10 scales.

Because "intensity 5" or "intensity 6" didn't necessarily correspond to the same degree of damage, "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, since 1 October 1996. The intensity is now divided into 10 scales as a result. 7 scales to 10 scales, in 1996

+JMA Magnitude Magnitude: a conventional scale of earthquakes that describe how big the event itself. There are many definitions for magnitude scale, e. g., ML, Ms, Mb, and MJMA

Figure 14 Magnitudes from different scales plotted against moment magnitude M. (Modified from Heaton et al., 1986)

Intensity ScaleInput or Output ?

InputGround Motion

SystemHuman Being Building & Houses

OutputFeelings Damages

JMA Intensity Scale is defined as Input, however, designed to keep high correlation with Output (human feeling, damages, etc). It is automated in 1996.

In the past, seismic intensity was estimated from a compilation of human perception and the resultant casualties. Since 1 April 1996, it has been measured automatically with seismic intensity meters and announced rapidly to the public and officials. There are about 600 JMA seismic intensity observation stations throughout Japan as of April 1996.

IMM=1.85IJMA-2.04 ( = 0.315)by Shabestari & Yamazaki (1998)

SEGUNDA PARTE PARAMETROS SISMICOS

MAGNITUDDEFINICIN: Es una medida cuantitativa e instrumental del tamao del evento, relacionada con la energa ssmica liberada durante el proceso de ruptura de la falla. La magnitud es una constante que se asigna a un sismo dado y es independiente del sitio de observacin. * No tiene lmite matemtico establecido, pero existe un lmite fsico, dependiente de la resistencia de los materiales. *Existen diferentes escalas de magnitudes, la mayora tiene en comn la manera como mide la cantidad de energa liberada: la amplitud de las ondas ssmicas

MAGNITUDMAGNITUD LOCAL DE RICHTER (ML) 1932. Caractersticas del equipo: Sismgrafo Wood Anderson de torsin, con una magnificacin de 2800 veces para la amplitud, segn la curva de calibracin para un periodo de 0.8 segundos y amortiguamiento 0.8. Midi las amplitudes mximas de las primeras llegadas de las ondas internas y las correlacion con la distancia al epicentro en Km.

1, 2 y 3 corresponden a sismos instrumentados y defini que M = log A - log A Richter estableci la magnitud ML con la frmula: ML = log A - log Ao

Origen de la Escala de Magnitud Richter

Sismgrafo Wood-Anderson

MAGNITUDMAGNITUD LOCAL DE RICHTER (ML) 1, 2, 3 son sismos instrumentados y defini que M = log A - log A Richter estableci la magnitud ML con la frmula: ML = log A - log Ao Para California obtuvo: log Ao=6.37 -3log . Combinando las anteriores ecuaciones, se obtiene ML en trminos de la distancia epicentral y de la amplitud real de las partculas para California. ML=log a + 3log - 2.92

Nomograma ML, (Gutenberg-Richter,1942)

MAGNITUDMAGNITUD CON ONDAS SUPERFICIALES (MS) Gutenberg y Richter en 1942,esta es vlida para cualquier distancia epicentral y cualquier sismgrafo. La Ms puede evaluarse mediante la frmula de Praga Ms = log(A/T) + 1.66log + 3.3 + D Vlida para distancias epicentrales entre 2 y 160 grados donde A: Amplitud mxima de las ondas (movimiento del suelo). T: Periodo correspondiente a la mxima amplitud. : Distancia epicentral en grados. D: Correccin por calibracin de la estacin.

MAGNITUDMAGNITUD CON ONDAS INTERNAS (mb). En 1956 Gutenberg y Richter proponen la siguiente expresin 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 mxima). T: Periodo correspondiente (T= 1seg). Q:Factor de correccin que es funcin de la distancia y la profundidad epicentral. C: Correccin de la estacin.

MAGNITUDMAGNITUD EN FUNCIN DE LA DURACIN, M . Si el registro se satura porque el evento supera el rango dinmico del instrumento, se establece una escala de magnitud a partir de la duracin del registro. Lee y Lahr en 1972 establecieron para California la siguiente ecuacin: M = 2 log10 - 0.87 + 0.0035 Donde

:es la duracin del registro del terremoto en segundos.

:es la distancia epicentral en kilmetros.

Lectura de las Ondas para Clculo de Magnitud

MOMENTO SSMICOCuantifica el tamao de un terremoto, midiendo la dislocacin de los materiales terrestres que intervienen en la generacin del terremoto.

=E Esfuerzo = Deformacin F/A= D/L F L= D A MO = D A

MOMENTO SSMICOKanamori (1977) demuestra que la cada de energa W, representa la energa ES liberada durante el evento en forma de ondas ssmicas. ES se obtiene a partir del momento ssmico.

La disminucin o cada de esfuerzos, = 1 - 2 El esfuerzo promedio , m , / 2= ( 1 - 2)/2 La diferencia de energa de deformacin W W= m D A W=1/2 D A Siendo MO = D A W= MO /(2 )

MOMENTO SSMICO / = 10-4 (aproximadamente) ES= MO/(2 10 4) dinas cm (aproximadamente) La energa total ET que se libera durante un sismo se transforma en energa ssmica Es, esta es transmitida en forma de ondas elsticas y adems en energa disipada en otras formas (no elsticas) ER, la principal de ellas es el calor por la friccin entre los materiales en el momento de ocurrir la ruptura. ET= Es+ ER El coeficiente de eficiencia ssmica representa la fraccin de la energa total, que se transforma en ondas elsticas. Es= ET

MOMENTO SSMICOKanamori (1977) demuestra que la cada de energa W, representa la energa ES liberada durante el evento en forma de ondas ssmicas. ES se obtiene a partir del momento ssmico. ES= MO/(2 10 4) dinas cm (aproximadamente) La energa total ET que se libera durante un sismo se transforma en energa ssmica Es, esta es transmitida en forma de ondas elsticas y adems en energa disipada en otras formas (no elsticas) ER, la principal de ellas es el calor por la friccin entre los materiales en el momento de ocurrir la ruptura. ET= Es+ ER El coeficiente de eficiencia ssmica representa la fraccin de la energa total, que se transforma en ondas elsticas. Es= ET

MAGNITUD MOMENTOlog ES = 1.5 MS +11.8 (Gutenberg-Richter 1956) ES= Energa liberada en ergios. ES= MO/(2 104) dinas cm (aproximadamente) log ES=logMO/2 104 = 1.5 Mw + 11.8 logMO=1.5 Mw + 16.1 Mw= 2/3 log MO -10.7 Un aspecto importante de la escala Mw, segn Kanamori(1977), es que intrnsecamente es una escala que no se satura en los valores grandes de magnitudes.

Magnitudes Ms y Mw para algunos eventos ssmicos mayoresFecha22 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, 1977)

ReginChile (Sur) Alaska Islas Aleutianas Kamchatka Ecuador Islas Aleutianas India Chile (Centro) Islas kuriles Mongolia Sanrik (Japn) Islas Kuriles Chile (Centro) Chile Tokachi (Japon) Per Per India Mexico California Per

Ms8.3 8.4 8.25 8.25 8.6 7.75 8.6 8.3 8.1 8.25 8.5 8.7 8.4 7.9 7.9 8.1 7.5 8.3 8.1 8.25 7.8

Mo * 1027 dinascm2000 820 585 350 204 125 100 69 67 50 43 40 29 28 28 27 20 16 15 10 10

Mw9.5 9.2 9.1 9.0 8.8 8.7 8.6 8.5 8.5 8.4 8.4 8.3 8.2 8.2 8.2 8.2 8.1 8.1 8.1 7.9 7.9

Descripcin Extremadamente fuerte Muy Fuerte Fuerte Moderado Debil Pequeo Muy pequeo

Rango de Magnitud 8.0 o ms 7.0 - 7.9 6.0 - 6.9 5.0 - 5.9 4.0 - 4.9 3.0 - 3.9 2.9 o menor

Frecuencia por Ao 1 18 120 800 6200 49000 Cientos por da

Ao Bomba Atmica

Evento

Magnitud -----5 6 7 8 8.5 5.4 6.2 7.2 7.5 8.2 8.6 8.9

Eventos tpicos

1986 1972 1983 1976 1964 1960 1906

San Salvador Managua Osa, Costa Rica Guatemala Alaska Chile Ecuador

Energa liberada (10 20 Ergios) 0.1 0.2 6.3 2 000 6 300 35 480 0.8 12.6 398 1 120 12 600 50 000 141 000

Equivalencia en bombas atmicas 1 2 63 2 000 63 000 354 800 8 126 3 980 11 200 126 000 500 000 1 410 000

ACELERACINEl diseo sismoresistente de edificios y obras civiles requiere un conocimiento adecuado de las caractersticas e intensidad del movimiento del terreno durante sismos destructivos. Est dada en gales (cm/s2) o en porcentaje de la gravedad (% g) Acelergrafos: instrumentos de movimiento fuerte. Es usual que un acelergrafo moderno involucre tres acelermetros ortogonales entre s, lo que permite un registro total con solo un instrumento, de esta manera se obtiene dos aceleraciones del terreno en el plano horizontal, y una aceleracin vertical.

ATENUACIN DE LA ACELERACINA medida que las ondas ssmicas se alejan de la fuente generadora, disminuye la amplitud de las vibraciones y, por lo tanto, disminuye la intensidad del movimiento. La mayora de las ecuaciones de atenuacin no describen el movimiento del terreno en forma completa y satisfactoria, no consideran caractersticas importantes del movimiento ssmico.

*Donovan (1973)

1080 e 0.5 M L A= (Rf + 25)1.32*Esteva y Villaverde (1973).

5600 e 0.8 M L A= (Rf + 40)2*Campbell (1981) A=0.0159e0.868Ms (Rf + 0.0606e0.70Ms) -1.09 *Joyner y Boore (1981) log A = -1.02+0.249Mw - log ((Rf2+7.32 )0.5)-0.00255 (Rf2+7.32 )0.5 Donde A es la aceleracin del terreno (cm2/s), ML es la magnitud local de Richter, Ms es la magnitud de ondas superficiales, Mw es la magnitud momento y Rf es la distancia al hipocentro en km.

Fukushima y Tanaka (1990).Relacin de atenuacin con base en 1372 componentes horizontales de aceleracin pico de 28 sismos en Japn y 15 sismos de Estados Unidos. log A = 0.41MS - log(Rf+0.032 10 0.41Ms) - 0.0034 Rf + 1.30 A: aceleracin pico de las dos componentes horizontales (cm2/s). Rf: es la distancia entre el sitio y la zona de ruptura (km) MS es la magnitud de las ondas superficiales.

M ReferenciaDo no van (1973b) Go ldsack, Labbe y Sarago ni (1976) M cGuire (1974)

AreaM ayo ra del W USA mas 100 de o tras partes Chile y P er W. USA

H678 34

V-

EU 22

min

M

max

M scaleU Ms ML

d min d max d scale S C R3* 14 450* 125 dh dh dh 1 U - U 1 B U U U

M

8 7.6

A

M undial 75% de Califo rnia, el A brahamso n & Litehiser (1989) resto de o tras partes Zo nas de subducci n mudiales Nicaragua, 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 8.1

U M s para M s >6.0, M L (mb) en o tro caso

U 0.08

U 400

dh dr dE, dh fo r M 160 gales 1 = 0.28, 2 = -0.8 y 3 = 1.7 y para A < 160 gales 1 = 0.8, 2 = -2.3 y 3 = 0.8 Se utilizaron cinco categoras de mecanismos de falla (aproximadamente 70 registros, 59 sismos del nor-oeste de Amrica, Hawai, Nicaragua, Chile, Per, Argentina, Italia, Grecia, Rumania, Asia Central, India y Japn): Fallamiento de acortamiento: Cabalgamiento, alrededor de 16 sismos. 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

Ecuaciones de Atenuacin2000 GoldSack Labbe y Saragoni (1976) Ms Donovan (1973b) M=U 1600 Mc Guire (1974) ML Abrahamson y Litehiser (1989), 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

Aceleracin cm/s2

1200

600

400

200

0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Distancia (km)

Ecuaciones de Atenuacin400Abrahasom y Litehiser (1989): Interplaca, Falla Inversa Crouse (1991) h=75 km Sismos de Subduccin Campbell & Bozorgnia (2000) Falla Inversa con Componente de Rumbo, Rocas Sedimentarias Terciarias

Donovan (1973a) M=U Donovan (1973b) M=U Mc Guire (1974) ML Abrahamson y Litehiser (1989), Ms Crouse (1991) Mw Taylor Castillo et al (1992) Ms Dahle et al (1990) Ms Campbell y Bozorgnia (2000) Mw Aptikaev y Kopnichev (1980), M=U GoldSack Labbe y Saragoni (1976)

Aceleracin cm/s2

200

0 40 45 50Distancia (km)

55

60

Aceleracin Vertical

Aceleracin Vertical

P a r m e tro S sm ico A c elerac in pic o V eloc idad pic o A c elerac in m x im a s os tenida A c elerac in de dis eo 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 in A c elerac in rm s Intens idad Carac ters 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 in V eloc idad pic o efec tiva A c elerac in pic o efec tiva

Am plitud X X X X

Conte nido Fre cue ncia l

Dura cin

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

INTENSIDADINTENSIDAD ARIAS: Una medida de la intensidad de un temblor con base en instrumental es la desarrollada por Arias, (Husid, 1975).

f ( ) 2 I xx ( ) = ax (t )dt g 0to

Ixx( ) f( ) ax(t) tO g

= intensidad en un punto a lo largo del eje x. = cos-1 (1/(1- 2 ) 1/2) = coeficiente de amortiguamiento respecto al crtico = aceleracin del suelo segn el eje X, en el instante t. = duracin acotada del acelerograma = aceleracin de la gravedad

Intensidad Espectral de Housner2.5

SI =

0.1

PSv(T , )dT

Intensidad Espectral de Aceleracin0.5

ASI =

0.1

Sa( = 0.05, T )dT

Velocidad Absoluta AcumulativaTd

CAV =

0

a (t ) dt

CAV 0.30 g s corresponde al lmite inferior de IMM de VI

Intensidad Espectral de Housner

arms

1 = Td

Td

0

a(t ) dt

2

Factor Potencial de Dao (Araya y Saragoni)

Ia dividido el Numero de Veces que pasa el registro por cero

1 2 Potencia _ Espectral = P ( n ) = c n d 2 n =1Factor de FormaN

n =

G()dn 0

G () =

1 2 Cn Td

1 = 1 0 2

Varia entre 0 y 1 con valores grandes para anchos de banda mayores

Relacin entre Intensidad de Arias(m/s) y PGA

600.00

PGA (gales)

400.00

200.00

0.00 0.00 1.00 2.00

Ia (m/ s)

3.00

4.00

5.00

Relacin entre PGA y Aceleracin Mxima Sostenida

600

PGA (gales)

400

200

0 0 200

Aceleracin Sostenida (gales)

400

600

800

Relacin entre diferentes parmetros ssmicos Richter (1958)mb= 0.63 MS+ 2.5 Wyss y Habermann (1982) 6925 pares de datos NGSDC mb= 0.56 MS+ 2.43

Relaciones entre Intensidad y aceleracinNuttli (1979). Islas Aleutianas. 355 pares de datos mb= 0.54 MS+ 2.51 Oeste de Estados Unidos. 29 pares de datos mb= 0.61 MS+ 1.93 Bloom - Erdman (1979) mb= 0.49 MS+ 2.67 Bath (1978) mb= 0.56 MS+ 2.9 mb= 1.7 + 0.8ML-0.01(ML)2

Relaciones entre Intensidad y aceleracin*Richter y Gutenberg (1942). log A= -0.50+0.33 I *Kawasumi (1951). log A= -0.35+0.5 Ijma *Neumann (1954). log A= -0.041+0.308 I *Hershberger (1956) log A= -0.90+043 I *Ambraseys (1974) log Ah= -0.16+0,36 I

Relaciones entre Intensidad y aceleracin* Sauter y Haresh(1978) log Ah= 0.248+0,276 I * Murphy y OBrien (1977) log Ah= 0.14 I + 0,24 M 0.68 log R bk. R es la distancia epicentral, bk es una constante f(regin geogrfica) * Trifunac y Brady (1975) Vlida para intervalos de intensidad menores a IV y mayores a X. log Av= -0.18+0,3 I log Ah= 0.014+0,3 I

Relaciones entre aceleracin pico e intensidad de MercalliModificada

DURACIN- Nmero de ciclos del movimiento de un sismo, parmetro en la determinacin de la respuesta de las estructuras y sus fundaciones. - La respuesta ssmica del suelo est fuertemente relacionada con el nmero de ciclos de carga, presin de poros y el potencial de licuacin. - Sismos El Salvador en 1982 (Ms 7.3) y 1986 (Ms 5.4) igual intensidad de Arias. Sin embargo el ms pequeo, el evento local produjo un sacudimiento con una duracin igual a una dcima parte del mas largo (sismo ms distante). La transmisin de energa en un intervalo mucho mas corto de tiempo resulto en un dao considerable en el sismo de 1986, de ah la importancia de conocer con cierto grado de certeza la duracin del movimiento fuerte en un sismo dado.

DEFINICIONES DE DURACIN* Duracin Acotada: Es el tiempo total entre la primera y la ltima excursin de un nivel dado de aceleracin. Ambraseys y Sarma (1967) umbral de 0.03g. * Duracin fraccional: El umbral no fue definido para un nivel absoluto, sino para una proporcin del pico (0.5, 0.67 o 0.75). Mc Guire y Barnhard (1979). VENTAJA: Simplicidad en su aplicacin. DESVENTAJA: Es muy sensible a pequeos cambios en el umbral * Duracin Uniforme: Es la suma de los intervalos durante el cual los niveles de aceleracin excede un determinado umbral. Bolt (1973) us umbrales de 0.05 g y 0.1g. VENTAJA: La duracin no vara abruptamente con los cambios del umbral. DESVENTAJA: No define una ventana continua de tiempo

* Duracin Significativa: Est basada en la acumulacin de energa ssmica en el acelerograma.

DEFINICIONES DE DURACINIA =

2g 0 Donde I: Cantidad de energa en la produccin de dao. Grfico de Husid: Curva que muestra el incremento de IA como una funcin del tiempo .

ax (t )dt2

t

* Duracin de duracin significativa, sin embargo se tienen umbrales absolutos. El uso de umbrales absolutos evita el problema de obtener relaciones de prediccin que estimen duraciones que no tengan importancia ingenierl. Io = 0.05 m/s I/ Io= 0.01

DEFINICIONES DE DURACIN definicin Efectiva: Est basada en la

RELACION ENTRE DURACIN EFECTIVA Y MAGNITUD MOMENTOBommer y Martnez-Pereira en 1999 correlacionaron con la magnitud momento Mw. Esto se realiz utilizando 32 acelerogramas ubicados en roca a distancias de menos de 10 kilmetros de la fuente con el fin de desacoplar la influencia de la distancia.

Log (DE) = 0.69 MW 3.70

Para utilizar la ecuacin en sismos de ruptura de falla bilateral, como por ejemplo los sismos de Loma Prieta (1989) y Kobe (1995) se debe utilizar factores de correccin.

PREVENCION

Instruction for emergency case For your survival! Example of public awareness Culture, life style and construction type are reflected

Wooden houses are of the majority in Japan. Fire must be most concerend.

This is not only for wooden houses, but also concrete buildings and masonry structure. Deformation of structural components will lock you up inside.

In Japanese lifestyle, we do not use shoes in house. Fire department recommends that shoes or slippers be prepared at your side when you sleep.