ACELEROGRAMAS DEFINICIÓN Y CARACTERÍSTICAS

Un acelerograma es una representación temporal de la aceleración que experimenta el suelo en un

determinado punto durante un terremoto.

Los valores de la aceleración se obtienen mediante unos instrumentos llamados acelerógrafos, que

registran la aceleración del suelo según tres direcciones perpendiculares; dos horizontales y una vertical.

Debido a que la variación de la aceleración es muy irregular en el tiempo, es necesario que la toma de datos

se realice en intervalos muy pequeños de tiempo, utilizándose generalmente valores de 0.01 o 0.02 s.

Los acelerogramas se caracterizan por ser altamente irregulares y oscilatorios, con pequeñas amplitudes

iniciales que crecen rápidamente hasta alcanzar los valores máximos y decrecer igualmente rápido hasta

que se detiene el movimiento.

En las siguientes figuras se muestran tres acelerogramas obtenidos en tres sitios diferentes durante un

mismo terremoto. Como se aprecia a simple vista, las diferencias entre ellos son notables, lo que pone de

manifiesto la importancia que tiene en la configuración del acelerograma, el punto de medición de las

aceleraciones, y por tanto, el tipo de terreno existente entre el epicentro y el punto de observación.

Una de las características principales de un acelerograma es la aceleración máxima registrada, pero no la

única, puesto que la respuesta de una estructura puede ser más desfavorable al someterla a un

acelerograma con aceleraciones máximas menores que otro. Estas cuestiones se aprecian en los siguientes

ejemplos simplificados, que sirven para poner en relieve otras características de los acelerogramas, como

son la duración, el contenido de frecuencias y la “forma”.

Un espectro de respuesta asociado a un acelerograma es una curva que representa la aceleración máxima

que experimentaría un oscilador de 1 grado de libertad y de periodo Ti si se sometiera al citado

acelerograma. Un oscilador de periodo T1 experimentaría una aceleración a1; otro de T2 tendría a2 y así

sucesivamente. La representación de todas estas parejas de valores [T,a] constituye un espectro de

respuesta.

De estos ejemplos se pueden extraer las siguientes conclusiones:

Una aceleración máxima mayor no equivale a una respuesta mayor. La aceleración máxima del

acelerograma del ejemplo 1 es mayor que la del ejemplo 2 (250 cm/s² frente a 150 cm/s²), sin embargo, el

máximo del espectro de respuesta del acelerograma del ejemplo 2 (16 m/s²) es mayor que el del ejemplo

1 (11 m/s²).

Las mayores respuestas se obtienen para los periodos (frecuencias) predominantes en el acelerograma.

Esta cuestión se aprecia claramente en el ejemplo 2: el periodo de las ondas cortas es igual a 0.08 s y el de

las largas es igual a 0.24 s. En el espectro de respuesta se aprecia que los picos se producen para los mismos

periodos (frecuencias). Esta característica se conoce por contenido en frecuencias del acelerograma. En el

ejemplo 3, el periodo de las ondas largas aumenta a 0.48 s y el pico del espectro se desplaza al mismo valor.

La respuesta aumenta con el número de ciclos de repetición de los periodos dominantes. Esto se aprecia

en los ejemplos 2 y 3 en los que las aceleraciones máximas son iguales a 150 cm/s². En el primero el ciclo

se repite 8 veces, obteniéndose una respuesta máxima igual a 16 m/s² frente a los 8 m/s² del segundo, en

el que el ciclo se repite 4 veces.

Otra característica importante de los acelerogramas que se aprecia al transformarlos en desplazamientos

son las deformaciones permanentes del suelo que se producen durante el terremoto. En la siguiente figura

se muestran dos acelerogramas con sus correspondientes desplazamientos, obtenidos al integrar dos veces

el acelerograma.

En el primer ejemplo se aprecia que las deformaciones oscilan alrededor del cero mientras que en el

segundo las deformaciones se van acumulando en uno de los dos sentidos, lo que tiene como consecuencia

la presencia de desplazamientos permanentes importantes.