peligros sismico tesis 2012 psha-uhs ancash
Post on 17-Jul-2015
209 Views
Preview:
TRANSCRIPT
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 1/140
UNIVERSIDAD NACIONAL
“SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE TRANSPORTE, GEOTECNIA Y CONSTRUCCION
PELIGRO SÍSMICO PROBABILÍSTICO
Y ESPECTRO UNIFORME EN LA
REGION DE ANCASH
TESIS PARA OPTAR EL TITULO DE INGENIERO CIVIL
Presentado por:
Bach. ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO
Dirigido por:
MSc. Ing. ELIO A. MILLA VERGARA
Huaraz – Ancash - Perú
2011
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 2/140
UNASAM - FIC
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -2-
ASESOR DE LA TESIS
Prof. Elio A. Milla Vergara
Universidad Nacional Santiago
Antúnez de Mayolo
TRIBUNAL DE LA TESIS
Ing. Claudio Valverde Ramírez Ing. Jorge Bedon Lopez
PRESIDENTE SECRETARIO
Ing. Jorge Vargas García
VOCAL
CALIFICACION: ______________________________APROBADO__________________________________
Huaraz, Diciembre del 2011
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 3/140
UNASAM - FIC
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -3-
© DERECHO DE AUTOR 2011 POR ITALO J. DE LA CRUZ MARSANO
TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 4/140
UNASAM - FIC
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -4-
INDICE DEL CONTENIDO
INDICE DEL CONTENIDO ............................................................................................................................. 4
AGRADECIMIENTO ........................................................................................................................................ 6
DEDICATORIA ................................................................................................................................................. 7 RESUMEN .......................................................................................................................................................... 8
ABSTRACT ..................................................................................................................................................... 10
INDICE DE FIGURAS ................................................................................................................................... 11
INDICE DE CUADROS ................................................................................................................................. 16
INTRODUCCION ........................................................................................................................................... 17
CAPITULO ICAPITULO ICAPITULO ICAPITULO I ........................................................................................................................................ 22
MARCO CONCEPTUALMARCO CONCEPTUALMARCO CONCEPTUALMARCO CONCEPTUAL ........................................................................................................ 22
1.1 DEFINICION DEL PROBLEMA .................................................................................................. 18
1.2 OBJETIVOS DEL TRABAJO ........................................................................................................ 19
1.2.1 OBJETIVO GENERAL ........................................................................................................................ 19 1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................................................................................................. 19
1.3 HIPOTESIS ..................................................................................................................................... 19
1.4 ALCANCE DEL ESTUDIO ............................................................................................................ 19
1.5 ANTECEDENTES .......................................................................................................................... 20
1.6 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN .............................................................................. 21
CAPITULO IICAPITULO IICAPITULO IICAPITULO II ...................................................................................................................................... 22
CONCEPTOS Y ASPECTOSCONCEPTOS Y ASPECTOSCONCEPTOS Y ASPECTOSCONCEPTOS Y ASPECTOS GENERALESGENERALESGENERALESGENERALES.................................................... 22
2.1 ONDAS SÍSMICAS ......................................................................................................................... 22
2.2 ONDAS DE CUERPO .................................................................................................................... 22
Ondas P. .............................................................................................................................. 22
Ondas S.. ............................................................................................................................. 23
2.3 ONDAS SUPERFICIALES ............................................................................................................ 24
Ondas Rayleigh................................................................................................................... 24
Ondas Love.. ....................................................................................................................... 24
2.4 MECANISMOS DE LOS TERREMOTOS ................................................................................... 24
2.5 SISMOS TECTÓNICOS ................................................................................................................. 26
2.6 INTENSIDAD SISMICA ............................................................................................................... 28
2.7 LA MAGNITUD .............................................................................................................................. 29 2.8 SISMOTECTÓNICA GLOBAL ..................................................................................................... 35
2.9 SISMOTECTONICA REGIONAL - TECTONICA DE LOS ANDES PERUANOS ................. 37
2.10 PELIGRO SÍSMICO ....................................................................................................................... 41
2.11 PELIGRO SÍSMICO DETERMINISTICO .................................................................................. 42
2.12 PELIGRO SÍSMICO PROBABILÍSTICO ................................................................................... 44
2.13 FUENTES SISMOGÉNICAS ......................................................................................................... 46
2.14 MODELO DE LA SISMICIDAD ................................................................................................... 47
2.15 MAGNITUD MINIMA UMBRAL (MC) ...................................................................................... 50
2.16 MAGNITUD MAXIMA ESPERADA (MMAX)............................................................................ 50
2.17 RELACION DE ATENUACIÓN DEL MOVIMIENTO MAXIMO DEL SUELO ..................... 52
2.18 RELACION DE ATENUACIÓN DE ORDENADAS ESPECTRAL .......................................... 55 2.19 RESOLUCION DE LA INTEGRAL DE PELIGRO SISMICO ................................................... 56
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 5/140
UNASAM - FIC
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -5-
2.20 REPRESENTACIÓN DE LA CURVA DE PELIGRO SISMICO ............................................... 61
2.21 ESPECTRO DE RESPUESTA ...................................................................................................... 62
2.22 ESPECTRO UNIFORME DE PELIGRO ..................................................................................... 64
CAPITULO IIICAPITULO IIICAPITULO IIICAPITULO III .................................................................................................................................... 66
EVALUACION DE PELIGREVALUACION DE PELIGREVALUACION DE PELIGREVALUACION DE PELIGRO SÍSMICO DE LA REGIO SÍSMICO DE LA REGIO SÍSMICO DE LA REGIO SÍSMICO DE LA REGIONONONON ANCASH ANCASH ANCASH ANCASH...............................................................................................................................................123
3.1 UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LOS LUGARES DE ANÁLISIS ............................................ 66
3.2 SISMOTECTÓNICA LOCAL ........................................................................................................ 68
3.2.1 SISTEMA DE FALLA DE LA CORDILLERA BLANCA ........................................................... 70 3.2.2 LA FALLA DE QUICHES .................................................................................................................. 72
3.3 SISMICIDAD HISTÓRICA ........................................................................................................... 72
3.4 SISMICIDAD INSTRUMENTAL DEL ÁREA DE ESTUDIO .................................................. 75
3.5 EVALUACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LAS FUENTES SISMOGÉNICAS .................... 81
3.6 CÁLCULOS DE LOS PARÁMETROS SISMOLÓGICOS DE LAS FUENTES ........................ 87
3.7 LEYES DE ATENUACIÓN UTILIZADAS EN LA EVALUACION ..................... ...................... 94
3.7.1 Modelo de Atenuación sísmica de Youngs et al (1997) ................................................... 94 3.7.2 Modelo de Atenuación Sísmica de J. Chávez Obregón (2006) ...................................... 96 3.7.3 Modelo de Atenuación Sísmica de Sadigh et al (1997) .................................................... 97
3.8 METODOLOGIA DE ANALISIS DE PELIGRO SISMICO UTILIZADA ..................... ........... 99
3.9 EVALUACION DEL PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO (PSHA) EN LA REGION
ANCASH ......................................................................................................................................................100
CAPITULO IV CAPITULO IV CAPITULO IV CAPITULO IV ..................................................................................................................................123
EVALUACION DEL ESPECEVALUACION DEL ESPECEVALUACION DEL ESPECEVALUACION DEL ESPECTROS DE PELIGRO UNIFTROS DE PELIGRO UNIFTROS DE PELIGRO UNIFTROS DE PELIGRO UNIFORMEORMEORMEORME(UHS) PARA LA REGION(UHS) PARA LA REGION(UHS) PARA LA REGION(UHS) PARA LA REGION ANCASH ANCASH ANCASH ANCASH.....................................................................123
CAPITULO V CAPITULO V CAPITULO V CAPITULO V ....................................................................................................................................123
DISCUSION DE RESULTA DISCUSION DE RESULTA DISCUSION DE RESULTA DISCUSION DE RESULTADOSDOSDOSDOS................................................................................123
5.1 PELIGRO SÍSMICO PROBABILISTICO DE LA REGION DE ANCASH (PSHA) .............123
5.2 ESPECTRO UNIFORME DE PELIGRO (UHS) ......................................................................126
CAPITULO VICAPITULO VICAPITULO VICAPITULO VI ..................................................................................................................................129
CONCLUSIONES Y RECOMCONCLUSIONES Y RECOMCONCLUSIONES Y RECOMCONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESENDACIONESENDACIONESENDACIONES................................................129
6.1 CONCLUSIONES .........................................................................................................................129
6.2 RECOMENDACIONES ...............................................................................................................131
REFERNCIREFERNCIREFERNCIREFERNCIAS BIBLIOGRAFICAS AS BIBLIOGRAFICAS AS BIBLIOGRAFICAS AS BIBLIOGRAFICAS ...........................................................................129
ANEXO A ANEXO A ANEXO A ANEXO A (ESCALA DE INTENSIDA (ESCALA DE INTENSIDA (ESCALA DE INTENSIDA (ESCALA DE INTENSIDADES DE MERCALLIDES DE MERCALLIDES DE MERCALLIDES DE MERCALLIMODIFICADA)MODIFICADA)MODIFICADA)MODIFICADA) ...............................................................................................................................137
ANEXO B ANEXO B ANEXO B ANEXO B (CALCULO DE LA DEMAN(CALCULO DE LA DEMAN(CALCULO DE LA DEMAN(CALCULO DE LA DEMANDA SÍSMICA PORDA SÍSMICA PORDA SÍSMICA PORDA SÍSMICA PORESPECTRO DE DISEÑO SESPECTRO DE DISEÑO SESPECTRO DE DISEÑO SESPECTRO DE DISEÑO SEGÚN NORMA EEGÚN NORMA EEGÚN NORMA EEGÚN NORMA E----030)030)030)030) ...........................137
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 6/140
UNASAM - FIC
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -6-
AGRADECIMIENTO
El presente trabajo es desarrollado gracias a la colaboración del Ing. Elio
Milla Vergara, quien ha apoyado a la elaboración, tanto a las correcciones,
también se agradece la revisión del contenido al Ing. Manuel Monroy, Que tuvo
la gentileza de revisar y corregir la versión preliminar de este trabajo y
contribuir a mejorar el enfoque inicial de la presente investigación.
También un agradecimiento muy especial al Co-Asesor el ing. Robinson
Alva Carretero por realizar las sugerencias en redacción de este documento
técnico, así como también en el enfoque apropiado para el desarrollo de esta
investigación.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 7/140
UNASAM - FIC
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -7-
DEDICATORIA:
A mis padres, Rosa Marsano M.,
Eduardo De La Cruz P. y hermanos
Daniel, Milagros, Percy, Karen, a ellos
les doy las gracias de todo Corazón, por
todo el aliento, cariño y apoyo que
siempre me han brindado para lograr
mis metas.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 8/140
UNASAM - FIC
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -8-
RESUMEN
La presente investigación se enmarca en el ámbito regional de Ancash,
para lo cual se realizó la recopilación de información de datos sismológicosdisponibles hasta el 2011; y se utilizaron tres modelos de atenuación para
ordenadas espectrales, las cuales hayan sido formuladas en base a procesos de
subducción y reajuste tectónico.
Una vez calculada la sismicidad de las fuentes sismogénicas, se realizó la
evaluación del peligro Sísmico Probabilístico (PSHA), y el cálculo los Espectro
Uniforme de Peligro (UHS) de cada provincia de la región.
Finalmente se elaboró mapas de iso-aceleraciones para diferentesperiodos de retorno 50, 72, 475, 950 y para las ordenadas espectrales para
periodos estructurales T=0.00seg (PGA), 0.20 y 1.00seg.
La presente investigación se organiza en 6 capítulos y 2 anexos, como se
describe brevemente a continuación:
El CAPÍTULO I describe le marco conceptual en donde en marca la presente
investigación, el problema abordado, objetivos, antecedentes y metodología
empleada para el desarrollo.El CAPÍTULO II presenta conceptos y aspectos generales sobre la
información sismotectónica del País, desarrolla el fundamento teórico y
procedimiento para el cálculos del peligro sísmico probabilístico y del Espectro
Uniforme de Peligro.
El CAPÍTULO III, realiza la descripción de la evaluación del peligro sísmico
de la Región Ancash (PSHA), revisando la información sismotectónica local,
ubicación de los lugares donde se realizara la evaluación, así como también sedeterminaron los parámetros de las zonas sismogénicas empleadas; se describe
los modelos de atenuación utilizados; posteriormente se presentan los
resultado de (PSHA), obtenidos en la Región Ancash para diferentes periodo de
retorno de 50, 72, 475, 950 años
El CAPÍTULO IV presenta los espectros uniformes de peligro (UHS) para
todas las capitales de las provincias de la Región Ancash.
El CAPÍTULO V, se realiza la discusión de los resultados obtenidos en elanálisis de peligro sísmico probabilístico (PSHA) y el espectro uniforme de
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 9/140
UNASAM - FIC
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -9-
peligro (UHS), esta investigación con otros trabajos realizados en el país; así
como también con el espectro de diseño propuesto por la norma E-030
El CAPÍTULO VI corresponde a las conclusiones y recomendaciones que se
disgregan de la presente investigación.El Anexo A, presenta la escala de intensidades de mercalli
En el Anexo B presenta los parámetros de la Norma E-030-2003, para
realizar el cálculo de la demanda sísmica, mediante el espectro de diseño.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 10/140
UNASAM - FIC
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -10-
ABSTRACT
The present investigation is framed within the regional sphere of ancash ,
which was conducted for information gathering seismic data available until
2011, for which we used three models of attenuation for spectral ordinates,which have been formulated based on and adjustment processes tectonic
subduction.
After calculating the seismicity seismogenic sources, we performed the
Probabilistic Seismic Hazard Assessment (PSHA), and calculating the Uniform
Hazard Spectrum (UHS) of each province in the region.
Finally elaborated iso-acceleration maps for different return periods 50, 72,
475, 950 and spectral ordinates for periods T = 0.00seg structural (PGA), 0.20
and 1.00seg.This research is organized into 6 chapters and 2 appendices, as described
briefly below:
CHAPTER I will describe the conceptual framework in which to mark the
present investigation, the problem addressed objectives, background and
methodology used for development.
CHAPTER II presents concepts and an overview of the country
seismotectonic information, develops the rationale and procedure for the
probabilistic seismic hazard calculations and Uniform Hazard Spectrum.CHAPTER III makes the description of the seismic hazard assessment of the
Ancash Region (PSHA), reviewing local seismotectonic information, location of
the sites involved in the evaluation, as well as identified the seismogenic zone
parameters used, are described attenuation models used, then the result is
presented (PSHA) obtained in the Ancash Region for different return period of
50, 72, 475, 950 years
CHAPTER IV presents the uniform hazard spectra (UHS) for all the capitals
of the provinces of the Ancash Region.
CHAPTER V The discussion is made of the results obtained in the
probabilistic seismic hazard analysis (PSHA) and the uniform hazard spectrum
(UHS), this research with other work in the country as well as the proposed
design spectrum by the standard E-030
CHAPTER VI corresponds to the findings and recommendations which
disintegrate in the present investigation.
Appendix A presents the Mercalli Intensity Scale
Annex B presents the parameters of the Standard E-030-2003, for
calculating the seismic demand through the design spectrum.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 11/140
UNASAM - FIC
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -11-
INDICE DE FIGURAS
Figura N° 1 Ondas P (Bolt B. 1999) ..................................................................................................................................................... 23
Figura N° 3 Ondas S (Bolt B. 1999) ...................................................................................................................................................... 23
Figura N° 4 Ondas Rayleigh (Bolt B. 1999) ...................................................................................................................................... 24
Figura N° 5 Ondas Love (Bolt B. 1999)............................................................................................................................................... 24
Figura N° 6 Tipo de falla normal y mecanismo focal correspondiente (nyffenegger 1997) ....................................... 25
Figura N° 7 Tipo de falla de presión y mecanismo focal correspondiente (nyffenegger 1997) ................................. 25
Figura N° 8 Simulación de un ruptura normal en donde se identifican los pontos importantes como el foco(hipocentro, y el epicentro de un movimiento telúrico ................................................................................................................ 25
Figura N° 9 esquema en donde se ubica los tipos de sismos en las zonas de subducción y sismos de cortezasuperficial yo continental; a) representa donde se origina los sismos de interplaca; b) representa donde se
origina los sismos de intraplaca; c) representa el origina los sismos de corteza superficial o continentales. .... 27
Figura N° 10 Escalas de Intensidades Sísmicas y Su Equivalencias (REITER 1990) ...................................................... 28
Figura N° 11 La confrontación de escala de magnitud de momento con otras escalas de magnitud (HEATON,TAJIMA Y MORI, 1986) ............................................................................................................................................................................... 34
Figura N° 12 Mapa de sismicidad global en esta figura se muestran los terremotos ocurridos a partir de 1966con magnitud superior a 6, en la escala de richter (BOLT 1999). .......................................................................................... 35
Figura N° 13 Mapa donde se identifica la distribución de las principales placas tectónicas y tipos de márgenesentre ellas. ....................................................................................................................................................................................................... 36
Figura N° 14 Mapa de Peligro Sísmico Global (GSHAP, 1999) ................................................................................................. 36
Figura N° 15 principales unidades geomorfológicas del Perú, ZC= zona costera ubicada desde el norte hasta el sur a lo largo de todo el litoral, C.OC = cordillera occidental limita por el oeste con la zona costera y por el estecon la cordillera oriental, C.OR = al norte limita con la zona costera y en el centro rodea a la C.OC y hacia el sur va limitada con la zona subandina Z.S= que limita por el oeste con la C.OC (TAVERA Y BUFORN 1998) ..... 40
Figura N° 16 Esquematización de los 4 pasos a seguir para el cálculo del peligro sísmico determinístico(Adaptado de Kramer 1996) ................................................................................................................................................................... 43
Figura N° 17 Esquematización de los 4 pasos a seguir para el cálculo del peligro sísmico probabilístico(adaptado de KRAMER 1996) ................................................................................................................................................................ 45
FIGURA N° 18 distintas geometrías de fuentes sísmicas. ............................................................................................................ 47
Figura N° 19 Cuva Del Modelo De Poisson Truncado ................................................................................................................. 49
Figura N° 20 ilustración de la función de probabilidades condicional de exceder un valor particular del movimiento del suelo (a*) para una magnitud y distancia dada. .......................................................................................... 54
Figura N° 21 se ilustra la relación de atenuación nga de chiou and youngs 2008, la cual es una varias de larelacion de atenuacion de SADIGH DE 1997 .................................................................................................................................... 55
Figura N° 22 Esquema de Sub división de una fuente en sectores circulares, para el cálculo de la densidad de probabilidad en distancia f Ri (r), ........................................................................................................................................................... 59
Figura N° 23 Curva de atenuación del movimiento (lny) para un valor de magnitud M = m 2 a diferentesdistancias (trazo negro). Para varias distancias (r 1 , r 2 , r 3 y r N ) se indica también la distribución de
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 12/140
UNASAM - FIC
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -12-
probabilidad de excedencia del movimiento Y (representado por la línea roja) condicionada a M = m 2 y R = r i (i = 1,2,3 o N), es decir, P[y>Y|m = m 2 , r = r i ]. Las áreas verdes representan la probabilidad de excedencia (conεtrunc→∞) de Y para cada una de las distancias consideradas ................................................................................................. 60
Figura N° 24 Curva de amenaza para un emplazamiento expresada en función del periodo de retorno ............ 61
Figura N° 25 El ejemplo de la función P[S(w)], la probabilidad que será S(w) excedida al menos una vez en Y años (M. D. Trifunac et al en 1977) ...................................................................................................................................................... 62
Figura N° 26 Esquema de construcción de espectros de respuesta (de Hays, 1980) ...................................................... 63
Figura N° 27 ejemplo del espectro uniforme de peligro sísmico utilizando la Relación de Atenuación deordenadas espectrales de chaves obregón 2006, para 25 años de Tr para una ordenada espectral de 0.2seg . 64
Figura N° 28 procedimiento a seguir para obtener los valores del espectro de peligro sísmico uniforme(adaptado del EEERI commitee on seismic risk 1989) ................................................................................................................ 65
Figura N° 29 Mapa Geologico De La Region Ancash, INGEMMET 2010 ............................................................................. 69
Figura N° 30 Mapa Neotectonico De Ancash, Sistema De Falla De La Cordillera Blanca Y La Falla De QuicheS,(IGP-CERESIS-1991) ................................................................................................................................................................................... 71
Figura N° 31 falla de quiches de 20km de longitud ..................................................................................................................... 72
Figura N° 32 Eventos Sísmicos de una Magnitud Mw > 7, Ocurrido en todo el Territorio del Perú ....................... 76
Figura N° 33 Correlación entre M w y M B propuesta por la investigación al 2011 .......................................................... 77
Figura N° 34 Eventos sísmicos de magnitud Mw > 7, mas cercamos a la región Ancash ............................................ 78
Figura N° 35 Esquema sismo tectónico de la geometría de la subducción en el Perú deducido a partir de ladistribución de la sismicidad con la profundidad. Las flechas indican la orientación de los ejes de tención conel mismo buzamiento que el plano de subducción (tavera y buforn 1998) ........................................................................ 79
Figura N° 36 Perfil sísmicos en la región Ancash ......................................................................................................................... 80
Figura N° 37 Muestra la sismicidad del Perú en 3D .................................................................................................................... 81
Figura N° 38 Densidad por km 2 de la actividad sísmica del Perú desde 1963-2011 ..................................................... 82
Figura N° 39 Fuentes Sismogenicas de Subducción del Perú al 2011, con diferenciación del mecanismo focal generador de sismos ................................................................................................................................................................................... 83
Figura N° 40 Fuentes Sismogenicas continental del Perú al 2011, con diferenciación del mecanismo focal generador de sismos ................................................................................................................................................................................... 84
Figura N° 41 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F1 de interface, con la ubicación del punto de inflexiónque representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ................................................................................................................... 89
Figura N° 42 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F2 de interface, con la ubicación del punto de inflexiónque representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ................................................................................................................... 89
Figura N° 43 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F3 de interface, con la ubicación del punto de inflexiónque representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ................................................................................................................... 89
Figura N° 44 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F4 de interface, con la ubicación del punto de inflexiónque representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ................................................................................................................... 89
Figura N° 45 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F5 de interface, con la ubicación del punto de inflexiónque representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ................................................................................................................... 89
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 13/140
UNASAM - FIC
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -13-
Figura N° 46 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F6 de intraplaca superficial, con la ubicación del punto de inflexión que representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ............................................................................ 90
Figura N° 47 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F7 de intraplaca superficial, con la ubicación del punto de inflexión que representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ............................................................................ 90
Figura N° 48 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F8 de intraplaca superficial, con la ubicación del punto de inflexión que representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ............................................................................ 90
Figura N° 49 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F9 de intraplaca superficial, con la ubicación del punto de inflexión que representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ............................................................................ 90
Figura N° 50 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F10 de intraplaca superficial, con la ubicación del punto de inflexión que representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ............................................................................ 90
Figura N° 51 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F11 de intraplaca intermedia, con la ubicación del punto de inflexión que representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ............................................................................ 91
Figura N° 52 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F12 de intraplaca intermedia, con la ubicación del
punto de inflexión que representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ............................................................................ 91
Figura N° 53 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F13 de intraplaca intermedia, con la ubicación del punto de inflexión que representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ............................................................................ 91
Figura N° 54 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F14 de intraplaca intermedia, con la ubicación del punto de inflexión que representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ............................................................................ 91
Figura N° 55 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F15 continental, con la ubicación del punto deinflexión que representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ................................................................................................ 91
Figura N° 56 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F16 continental, con la ubicación del punto deinflexión que representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ................................................................................................ 91
Figura N° 57 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F17 continental, con la ubicación del punto deinflexión que representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ................................................................................................ 92
Figura N° 58 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F18 continental, con la ubicación del punto deinflexión que representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ................................................................................................ 92
Figura N° 59 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F19 continental, con la ubicación del punto deinflexión que representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ................................................................................................ 92
Figura N° 60 Curva de recurrencia sísmica de la fuente F20 continental, con la ubicación del punto deinflexión que representa a la magnitud mínima umbral (Mc). ................................................................................................ 92
Figura N° 61 Malla de puntos y lugares de análisis utilizados en el presente investigación ................................... 102
Figura N° 62 parámetros de integración utilizados en la presente investigación ....................................................... 102
Figura N° 63 Mapa de isoaceleraciones máxima del terreno (PGA), T=0.00Seg, de un periodo de retorno de 50años, de una probabilidad de excedencia del 50% ...................................................................................................................... 103
Figura N° 64 Mapa de isoaceleraciones máxima del terreno (PGA), T=0.00Seg, de un periodo de retorno de 72años, de una probabilidad de excedencia del 50% ...................................................................................................................... 103
Figura N° 65 Mapa de isoaceleraciones máxima del terreno (PGA), T=0.00Seg, de un periodo de retorno de475 años, de una probabilidad de excedencia del 10% ............................................................................................................. 104
Figura N° 66 Mapa de isoaceleraciones máxima del terreno (PGA), T=0.00Seg, de un periodo de retorno de950 años, de una probabilidad de excedencia del 10% ............................................................................................................. 104
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 14/140
UNASAM - FIC
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -14-
Figura N° 67 Mapa de isoaceleraciones para, T=0.20Seg, de un periodo de retorno de 50 años, de una probabilidad de excedencia del 50% ................................................................................................................................................. 105
Figura N° 68 Mapa de isoaceleraciones para, T=0.20Seg, de un periodo de retorno de 72 años, de una probabilidad de excedencia del 50% ................................................................................................................................................. 105
Figura N° 69 Mapa de isoaceleraciones para, T=0.20Seg, de un periodo de retorno de 475 años, de una probabilidad de excedencia del 10% ................................................................................................................................................. 106
Figura N° 70 Mapa de isoaceleraciones para, T=0.20Seg, de un periodo de retorno de 950 años, de una probabilidad de excedencia del 10% ................................................................................................................................................. 106
Figura N° 71 Mapa de isoaceleraciones para, T=1.00Seg, de un periodo de retorno de 50 años, de una probabilidad de excedencia del 50% ................................................................................................................................................. 107
Figura N° 72 Mapa de isoaceleraciones para, T=1.00Seg, de un periodo de retorno de 72 años, de una probabilidad de excedencia del 50% ................................................................................................................................................. 107
Figura N° 73 Mapa de isoaceleraciones para, T=1.00Seg, de un periodo de retorno de 475 años, de una
probabilidad de excedencia del 10% ................................................................................................................................................. 108
Figura N° 74 Mapa de isoaceleraciones para, T=1.00Seg, de un periodo de retorno de 475 años, de una probabilidad de excedencia del 10% ................................................................................................................................................. 108
Figura N° 75 Curva de Peligro sísmico para el Basamento rocoso, en las provincias de la región Ancash, para Aceleración Máxima del Terreno (PGA) ........................................................................................................................................... 109
Figura N° 76 Curva de Peligro sísmico para el Basamento rocoso, en las provincias de la región Ancash, para Aceleración Espectral Sa(T), T=0.20seg. ......................................................................................................................................... 109
Figura N° 77 Curva de Peligro sísmico para el Basamento rocoso, en las provincias de la región Ancash, para Aceleración Espectral Sa(T), T=1.00seg. ......................................................................................................................................... 110
Figura N° 78 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Huaraz ................................................................ 112
Figura N° 79 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Pallasca ........................ 112
Figura N° 80 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Santa ............................. 113
Figura N° 81 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Corongo ........................ 113
Figura N° 82 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Sihuas ............................ 114
Figura N° 83 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Huaylas ........................ 114
Figura N° 84 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Pomabamba ............... 115
Figura N° 85 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Casma ........................... 115
Figura N° 86 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica
(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Yungay .......................... 116
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 15/140
UNASAM - FIC
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -15-
Figura N° 87 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Mariscal Luzuriaga . 116
Figura N° 88 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Huarmey ...................... 117
Figura N° 89 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Aija ................................. 117
Figura N° 90 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Pomabamba ............... 118
Figura N° 91 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Asunción ...................... 118
Figura N° 92 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Carlos FermínFitcarrald ...................................................................................................................................................................................................... 119
Figura N° 93 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Antonio Raimondi .... 119
Figura N° 94 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Recuay .......................... 120
Figura N° 95 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Huari ............................. 120
Figura N° 96 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Ocros.............................. 121
Figura N° 97 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta elástica
(amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y 950 años, en Bolognesi ..................... 121
Figura N° 98 Curva de Peligro sísmico para el Basamento rocoso, en las provincias de la región Ancash, para Aceleración Máxima del Terreno (PGA) y límites propuesto por visión 2000 ................................................................. 124
Figura N° 99 Mapa de ordenadas Espectrales T=0.00seg, Propuesto por Bolaños y Monroy del 2004 ............... 125
Figura N° 100 Mapa de Isoaceleraciones Espectrales T=0.00seg. propuesto por Carlos Gamarra el 2009 ...... 126
Figura N° 101 Comparación del espectro uniforme de peligro (UHS) con el espectro de Diseño de la Norma E-030, para tres Provincias ........................................................................................................................................................................ 127
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 16/140
UNASAM - FIC
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -16-
INDICE DE CUADROS
Cuadro N° 1 Relaciones empíricas para el cálculo de la Magnitud Máxima Esperada (M max ) .................................. 51
Cuadro N° 2 Limites Geograficos de la Region Ancash ................................................................................................................ 67
Cuadro N° 3 Nombres delas Provincias de la Región Ancash ................................................................................................... 67
Cuadro N° 4 Puntos de Análisis del Peligro Sísmico en la Región Ancash. .......................................................................... 68
Cuadro N° 5 Sismos Históricos Ocurridos en La Región Ancash en el periodo de (1471 – 1963) ............................. 73
Cuadro N° 6 Sismos Instrumentales Ocurridos En La Region De Ancash Entre Los Periodo De (1963 – 2011) DE Mw >7................................................................................................................................................................................................................ 77
Cuadro N° 8 Coordenadas Geográficas de las Fuentes Subducción ....................................................................................... 85
Cuadro N° 9 Coordenadas Geográficas de las Fuentes Subducción ....................................................................................... 85
Cuadro N° 10 Coordenadas Geográficas de las Fuentes Continentales ................................................................................ 86
Cuadro N° 11 Parametros Sismologicos Calculados En Base A Magnitud (Mw) ............................................................ 93
Cuadro N° 12 Relaciones de Atenuación para la Aceleración de la Respuesta Espectral Horizontal.................... 95
Cuadro N° 13 Relaciones de Atenuación para la Aceleración de la Respuesta Espectral Horizontal (con 5% deamortiguamiento) para los Terremotos de Subducción (Propuesta por J. Chávez Obregón el 2006) .................. 97
Cuadro N° 14 Relación de Atenuación para la Aceleración de la Respuesta Espectral Horizontal (con 5% deamortiguamiento) para los Terremotos de Subducción (Propuesta por Sadigh et al 1997) .................................... 98
Cuadro N° 15 Desviación Estándar del modelos de atenuación de Sadigh et al 1997 ................................................. 99
Cuadro N° 15 Espectro Uniforme de Peligro Sísmico (UHS) para los periodos de retorno de 475 y 950 y los periodos Estructurales de PGA, 0.2 y 1.00 seg ............................................................................................................................... 122
Cuadro N° 16 . Sismos recomendados por el Comité VISION 2000 ..................................................................................... 123
Cuadro N° 18 Comparación de las aceleraciones obtenidos en esta investigación con el reglamento E-030 y Otras ................................................................................................................................................................................................................ 126
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 17/140
UNASAM - FIC
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -17-
INTRODUCCION
La Región Ancash ha sido afectado en el pasado por sismos de granmagnitud, los cuales han ocasionado pérdidas y daños incalculables para toda la
nación peruana tanto en lo que corresponde a la parte económica como social,
quedando muchas veces seriamente afectados.
Se puede decir que a raíz del sismo del 31 de mayo de 1970, en donde el
callejón de Huaylas fue el área más afectada, se han realizado investigaciones en
las cuales se han evaluado la sismicidad y el peligro sísmico de la ciudad deHuaraz y en otras ciudades de la región Ancash; con la presente investigación se
pretende actualizar los valores de las aceleraciones sísmicas de la zona, así
como también el cálculos de los espectros uniforme de peligro sísmico, para
toda la región Ancash.
Como se sabe, la región Ancash se encuentra en una zona de alta sismicidad
y riesgo para las construcciones en general, el estudio de peligro sísmico esimportante por su utilidad a la hora de proporcionar una estimación de la carga
sísmica esperable para una estructura situada en un determinado lugar.
La investigación propuesta es de vital importancia para todo tipo de
proyecto; porque nos permitirá determinar aceleraciones, asociado a un
periodo de retorno dado; el cual es utilizado para el correcto diseño de
construcciones sismorresistentes, según el requerimiento de vida útil eimportancia de dichas construcciones.
PALABRAS CLAVE: Sismicidad histórica, Peligro Sísmico Probabilístico,
Espectro Uniforme de Peligro, mapa de Isoaceleraciones y de ordenadas
espectrales
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 18/140
UNASAM - FIC CAPITULO I
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -18-
CAPITULO ICAPITULO ICAPITULO ICAPITULO I
MARCO CONCEPTUALMARCO CONCEPTUALMARCO CONCEPTUALMARCO CONCEPTUAL
1.1 DEFINICION DEL PROBLEMA
Por un fenómeno de la naturaleza, que puede ser un evento sísmico, este
pueden generar licuación de suelos, deslizamiento de taludes, aluviones,
huaycos, etc.; estos eventos sísmicos tienen su ocurrencia por la liberación
abrupta de la energía acumulada entre las placas tectónicas, esta acumulación
ocurre en un periodo de tiempo determinado; la cuantificación de estos eventos
sísmicos se denomina magnitud, es esta magnitud la cual se tomara como
referencia para el cálculo de aceleraciones en el suelo y en las edificaciones, son
estas ultima, las edificaciones las que son más vulnerables en la ocurrencia de
un evento sísmico.
¿Las aceleraciones espectrales propuestas en diferentes investigaciones
y en la norma E-030; para diferentes periodo de retorno, son las adecuadas para
la región Ancash?;
¿La Región Ancash cuenta con un Espectro Uniforme de Peligro adecuado?
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 19/140
UNASAM - FIC CAPITULO I
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -19-
1.2 OBJETIVOS DEL TRABAJO
1.2.1 OBJETIVO GENERAL
Obtener el Peligro Sísmico Probabilístico (PSHA1) y su Espectro
Uniforme de Peligro Sísmico (UHS2
) en la región de Ancash, en base a loseventos sísmicos más cercanos sucedidos en esta zona.
1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Calcular los valores de aceleración máxima probables para varios
periodos de retorno distribuidos en las capitales de las provincias de
la región Ancash.
Obtener el espectro uniforme de peligro (UHS) para cada capital de las
provincias de la región de Ancash.
Finalmente, generar Mapas de Peligro Sísmico que consideren los
antecedentes antes mencionados, para evaluar la amenaza sísmica en
localidades de interés dentro de la región Ancash, y para ciertos
periodos de recurrencia, con sus respectivas probabilidades de
ocurrencia.
Obtener conclusiones consensuadas por los sismólogos nacionales,
sentando un precedente metodológico en relación a los temas a
abordar en este trabajo.
1.3 HIPOTESIS
Si el catalogo sísmico es actualizado entonces se podrá obtener valores
más confiables de aceleraciones espectrales, como resultado del estudio del
peligro sísmico probabilístico y por ende su espectro uniforme de peligro para
diferentes periodo de retorno.
1.4 ALCANCE DEL ESTUDIO
La presente investigación, desarrolla el tema que lleva por título
“PELIGRO SÍSMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE
ANCASH” , resulta importante porque podrá utilizar los resultados en los
1 Siglas de su nombre en inglés “PROBABILISTIC SEISMIC HAZARD ASSESSMENT”2 Siglas de su nombre en inglés “UNIFORM HAZARD SPECTRA”.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 20/140
UNASAM - FIC CAPITULO I
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -20-
construcciones sismorresistente como por ejemplo: puentes, acueductos,
taludes, edificaciones, represas, etc., en los que es necesario contar con las
aceleraciones para diferentes periodos de retorno, según su requerimiento de
vida útil de la construcciones, en el cual los diseños sismorresistente, y en latendencia actual de los diseños por capacidad que requieren los datos de
aceleración espectral resultante de los registros de eventos sísmicos dados en el
ámbito de estudio.
El cálculo del espectro uniforme de peligro sísmico conllevará a un mejor
diseño sismorresistente, el cual considera la historia sísmica de esta zona en
estudio y proyectar sus espectros según el periodo de retorno para el cual se
estaría estimando los eventos sísmicos y los daños que estos puedan ocasionar,
el cual dará una mayor aproximación de los diseños para esta zona de estudio.
1.5 ANTECEDENTES
En 1972, C. Armas realizó el estudio riesgo sísmica en del departamento
Ancash proponiendo 27 fuentes sismogénicas, con sus respectivos parámetros
de recurrencia y leyes de atenuación de esa época.
En los años de 1993, Castillo Aedo, realiza el estudio de peligro sísmico
del Perú, modificando y proponiendo 20 fuentes sismogénicas y sus respectivos
parámetros sismológicos, dentro de una esquema estadístico confiable, aunque
cabe mencionar que la base de datos utilizada es esa época es pequeña, por los
que los valores son poco confiables por la dispersión de los valores, en el rango
de tiempo.
Posteriormente en el año de 1994 se desarrollaron estudios de
microzonificación sísmica de la ciudad de Huaraz e independencia, realizada por
tesistas de la Universidad Santiago Antúnez de Mayolo, tomando como base los
últimos resultados de los parámetros sismológicos de Castillo Aedo.
Con el avance tecnológico y la recopilación de nueva información, se han
actualizado la información indicada por lo que se requiere de obtener el peligro
sísmico actualizado, en la consideración además de que los diseños
sismorresistentes son en la actualidad la nueva tendencia.
A mediados del año 2001 – 2004, por primera vez se utilizó leyes de
atenuación de ordenadas espectrales, para el cálculo del peligro sísmico
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 21/140
UNASAM - FIC CAPITULO I
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -21-
probabilístico y también se obtuvo, los espectros de peligro uniforme, para tres
ciudades representativas, de las distintas regiones del Perú, las ciudades son
Lima, Arequipa e Iquitos. Los espectros calculados incluyen todas las posibles
combinaciones de magnitud y distancia que puedan afectar la forma espectralpara un 10% de probabilidad de excedencia y 50 años de periodo de exposición
(periodo de retorno de 475 años) con 5% de amortiguamiento.
En el año 2006 por primera vez se propone, para la zona de subducción
del Perú una ley de atenuación de ordenadas espectrales3, para sismos
peruanos.
1.6 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
La presente investigación es de tipo histórica en base a un contexto
descriptivo, porque comparara resultados obtenidos en otros trabajos
anteriores con los calculados en la presente tesis.
Para el desarrollo de la presente investigación se plantea pasos a seguir,
para satisfacer de los requerimientos técnicos de la investigación; por lo que se
ha elaborado un programa de actividades en el que se indica cada uno de los
pasos a realizar.
Estos pasos se dividieron en dos fases:
La primera fase es de recopilación y revisión de información disponible
internet y en las bibliotecas especializadas, así como también información
sismológica obtenida del catálogo sísmico del Proyecto SISRA (Huaco1986) del
Instituto Geofísico del Perú (IGP), y del Centro de Información Nacional de
Sismos (NEIC4) del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS5); y otros
estudios de actualizaciones de datos sísmicos, los cuales son importantes para
esta investigación.
La segunda fase de la investigación, será de ubicación y evaluación de la
zona de estudio, obteniendo los Peligros Sísmicos Probabilísticos (PSHA),
Espectro Uniforme de Peligro (UHS), interpretando los resultados.
3 Tesis: “Leyes de atenuación para aceleraciones espectrales en el Perú”- JORGE ANTONIO CHÁVEZ OBREGÓN en
el año 2006; Universidad Nacional de Ingeniería – Perú.4
Siglas del Inglés National Earthquake Information Center (NEIC)5
Siglas del Inglés United State Geological Survey (USGS)
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 22/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -22-
CAPITULO ICAPITULO ICAPITULO ICAPITULO IIIII
CONCEPTOS Y ASPECTOSCONCEPTOS Y ASPECTOSCONCEPTOS Y ASPECTOSCONCEPTOS Y ASPECTOS
GENERALESGENERALESGENERALESGENERALES
2.1 ONDAS SÍSMICAS
La energía liberada en forma de ondas sísmicas durante el fallamiento se
propaga a través del medio sólido de la tierra causando vibración y muchasveces destrucción en la superficie. Las ondas sísmicas aumentan y cambian
notablemente sus velocidades y direcciones al atravesar la tierra, variando de
acuerdo al medio por donde avanzan. La densidad y la elasticidad del medio son
las propiedades físicas que determinan las características del movimiento de las
ondas.
Existen dos tipos de ondas que se producen en un sismo: las ondas de
cuerpo y las ondas superficiales.
2.2 ONDAS DE CUERPO
Las ondas de cuerpo son capaces de propagarse en medios sólidos, líquidos o
gaseosos. Las ondas de cuerpo que están involucradas con la actividad sísmica
son las ondas P y las ondas S.
Ondas P .- Son también conocidas como ondas primarias o compresionales. Lasondas P se transmiten cuando las partículas del medio se desplazan en la
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 23/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -23-
dirección de propagación, produciendo compresiones y dilataciones en el medio
(Figura N° 1).
Las ondas P son las más veloces de todas las ondas sísmicas. Avanzan a
más de 5 km/s en las rocas graníticas cercanas a la superficie, y alcanzan 11
km/s en el interior de la Tierra. Por lo tanto, son las primeras ondas en llegar, en
ser sentidas y en ser registradas en los sismogramas.
Ondas S.- Son conocidas como ondas de corte o secundarias. Las ondas S se
transmiten cuando las partículas del medio se desplazan perpendicularmente a
la dirección de propagación. Las ondas S son más lentas que las ondas P, con
velocidades en roca aproximadamente iguales al 70% de las velocidades de las
ondas P (Figura N°2).
Como los líquidos no pueden soportar esfuerzos cortantes, las ondas S no
se propagan a través de ellos. Usualmente las ondas S tienen mayor amplitud y
son más destructivas que las ondas P. La componente vertical de las ondas S se
denota a menudo por SV, mientras que la componente horizontal se denota por
SH.
Figura N°2: Ondas S (Bolt B. 1999)
Figura N° 1 Ondas P (Bolt B. 1999)
Figura N° 2 Ondas S (Bolt B. 1999)
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 24/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -24-
2.3 ONDAS SUPERFICIALES
Estas ondas son formadas por la interacción de las ondas de cuerpo que
viajan en diferentes direcciones. Su amplitud es máxima en la superficie y nula a
grandes profundidades. Las ondas superficiales pueden ser de dos tipos: lasondas Rayleigh y las ondas Love.
Ondas Rayleigh.- Son denotadas usualmente por R y se deben a la interacción
entre las ondas P y las SV. Las ondas de Rayleigh causan un movimiento rodante
parecido a las ondas del mar y sus partículas se mueven en forma elipsoidal en
el plano vertical que pasa por la dirección de propagación (Figura N°3).
Ondas Love.- Son ondas con movimientos similares a las ondas S que no tiene
desplazamiento vertical. Las ondas Love hacen que la superficie se mueva de
lado a lado en un plano horizontal pero con ángulos rectos a la dirección de
propagación. Estas ondas son dañinas a las cimentaciones de las estructuras
(Figura N°4).
2.4 MECANISMOS DE LOS TERREMOTOS
La radiación de las ondas a partir del foco sísmico depende del tipo de
falla que lo origina. Una forma muy conveniente para estudiar los distintos tipos
Figura N° 3 Ondas Rayleigh (Bolt B. 1999)
Figura N° 4 Ondas Love (Bolt B. 1999)
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 25/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -25-
Figura N° 6 Tipo de falla de presión y
mecanismo focal correspondiente
(nyffenegger 1997)
Figura N° 5 Tipo de falla normal y
mecanismo focal correspondiente
(nyffenegger 1997)
(Hipocentro)
de falla es a partir de la construcción de mecanismos focales. Estos pueden ser
simples cuando sólo se estudia un terremoto o compuestos cuando se estudian
varios asociados a un mismo tipo de falla. El modelo matemático más aceptado
es el que está constituido por un doble par de fuerzas sin momento resultante.La radiación de la energía desde el foco, para los distintos tipos de ondas,
depende de la expresión matemática que representa el modelo correspondiente.
Por ejemplo, las ondas P dan lugar a compresiones o dilataciones sobre la
superficie terrestre. El mecanismo focal basado en las observaciones de
compresiones y dilataciones en diversos observatorios se obtiene mediante la
aplicación de un método gráfico que permite determinar el tipo de falla
correspondiente al terremoto o a los terremotos. Un ejemplo del tipo de falla
con el correspondiente mecanismo focal se muestra en las Figuras N°7
Figura N° 7 Simulación de
un ruptura normal en
donde se identifican los
pontos importantes como el
foco (hipocentro, y el
epicentro de un movimiento
telúrico
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 26/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -26-
2.5 SISMOS TECTÓNICOS
Los sismos llamados tectónicos son aquellos producidos por rupturas de
grandes dimensiones en la zona de contacto entre placas tectónicas (sismos
interplaca) o bien en zonas internas de estas (sismos intraplaca) y tambiénexiste sismos en el continente dado por procesos orogénesis (sismos de Corteza
Superficial)
A. SISMOS DE INTERPLACA
Si el sismo ocurre por movimiento de capas o interacción, o en las zonas de
contacto de las placas tectónicas, se le denomina Sismo de Interplaca.
Suelen producirse en zonas donde la concentración de fuerzas generadas por
los límites de las placas tectónicas da lugar a movimientos de reajuste en el
interior y en la superficie de la Tierra. Su influencia puede alcanzar desde
pequeñas hasta grandes regiones, pero su hipocentro suele encontrarse
localizado a profundidades mayores de 20 Km, a veces de hasta 70 kilómetros.
Se caracterizan por tener una alta magnitud (>7), y una gran liberación de
energía.
La zona de subducción de interface poco profunda en el Perú está
caracterizada por el acoplamiento de las placas de Nazca y Sudamericana y
posee mecanismos que obedecen a procesos compresivos. La mayor parte de los
sismos a nivel mundial ocurren en esta zona y se presentan entre los 40 y 50 km
de profundidad aproximadamente, con magnitudes de momento Mw inclusive
de 9,0 (Heaton y Kanamori 1984).
B. SISMOS DE INTRAPLACA
Su origen se da dentro de las placas tectónicas, en las denominadas fallas
locales o geológicas. Se caracterizan por tener magnitudes pequeñas o
moderadas, y porque su hipocentro es más superficial (>20km).
Debido a su proceso de enfriamiento, las capas más externas de la Tierra son
quebradizas o de comportamiento frágil y frente a las fuerzas tectónicas
responden mediante fracturamiento. Las fallas son fracturas en cizalla (corte)
en las cuales el deslizamiento ocurre en una dirección paralela a la superficie de
la fractura. Este deslizamiento es resistido por la fricción debido a que las
paredes de la falla se encuentran pegadas, soldadas una contra la otra, como
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 27/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -27-
resultado del esfuerzo compresivo que existe al interior de la Tierra a
profundidades mayores que 1 a 2 Km.
Tomando en cuenta la diferencia en la cantidad de esfuerzos generados
en los diferentes tipos de zona, es conocido que es en las Zona de Convergenciaes donde ocurren los más grandes terremotos, en segundo lugar en la Zona de
Transformación (que a pesar de ser muy destructivos, tienden a ser menos
frecuentes) y al final en las de Divergencia. Terremotos tipo intraplaca pueden
también ser destructivos, pero son menos frecuente.
La zona de subducción de intraplaca en el Perú, está caracterizada por
eventos tensiónales que ocurren en la zona descendente de la placa de Nazca,
donde los sismos son ahora por fallas normales, con magnitudes de momento de
Mw 8,0.
C. SISMOS DE CORTEZA SUPERFICIAL
Su origen se da dentro de la placa tectónica continental en la cual por
reajustes de procesos orogénesis resulta el arrugamiento y levantamiento
continental, se caracterizan por tener magnitudes elevadas, y porque su
hipocentro es más superficial (<45km)
En el Perú los sismos de Corteza superficial o continentales se dan en la zona
de corteza continental de la placa Sudamericana está sujeta a esfuerzos
tectónicos compresionales debido a su convergencia con la placa de Nazca. Esto
ha dado como resultado el arrugamiento y levantamiento del margen
continental durante un proceso orogénico muy complejo, cuyo resultado final
fue la formación de la cordillera de los Andes. La zona de la corteza está
caracterizada por eventos moderados, con fallas con ángulo de buzamiento
pequeño y con magnitudes Mw entre 6,0 y 7,5; presentadas a lo largo de los
márgenes occidental y oriental de la cordillera de los Andes.
Figura N° 8 esquema en
donde se ubica los tipos
de sismos en las zonas de
subducción y sismos de
corteza superficial yo
continental; a) representa
donde se origina los
sismos de interplaca; b)
representa donde se
origina los sismos deintraplaca; c) representa
el origina los sismos de
corteza superficial o
continentales.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 28/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -28-
2.6 INTENSIDAD SISMICA
Se entiende por intensidad sísmica en un punto la fuerza con que en él se
experimentan los efectos del terremoto. Probablemente sea el parámetro de
tamaño de mayor interés en Ingeniería y se obtiene estimando cualitativamentelos daños producidos por el terremoto.
Su uso se inició con los trabajos de Rossi y Forel en Italia y Suiza,
respectivamente, a finales del S. XIX. Desde entonces se han desarrollado varias
escalas que evalúan los efectos de los terremotos de una manera estrictamente
cualitativa.
Actualmente, las escalas más utilizadas para medir la intensidad sísmica
son la Mercalli Modificada (MM) y la MSK. La primera fue propuesta por
Mercalli en 1902, modificada por Wood y Newman en 1931 y por Richter en
1956. La segunda se debe a los trabajos de Medvedev, Sponheuer y Karnik en
1967. Ambas escalas tienen XII grados y son muy similares, siendo la primera
más utilizada en América y la segunda en Europa. Además, existen otras escalas
de uso más local (como la de la Agencia Meteorológica de Japón, JMA), o que ya
sólo tienen interés histórico, en La Figura N° 9 se muestra en resumen las
equivalencias entre ellas.
Figura N° 9 Escalas de Intensidades Sísmicas y Su Equivalencias (REITER 1990)
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 29/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -29-
r s C C h f T A M ++∆+= ),() / log(
El principal inconveniente de la intensidad es que su evaluación es, en
gran medida subjetiva. Además, la separación entre dos grados consecutivos no
es uniforme a lo largo de la escala y la atribución de uno u otro valor a un
terremoto concreto no es a veces fácil.Tampoco tiene en cuenta la variación en las condiciones del
emplazamiento por lo que la evaluación de los daños puede ser equívoca. Sin
embargo, la intensidad tiene un gran interés para el Ingeniero en cuanto que es
una medida de la fuerza del movimiento del terreno y del grado con que la
vibración es sentida. Además, es el único parámetro de tamaño aplicable
directamente a la época no instrumental. Por todo ello, buena parte de los
estudios de peligro sísmico se han realizado utilizando este parámetro que
continúa plenamente vigente.
2.7 LA MAGNITUD
La magnitud es la medición cuantitativa de la energía liberada en un
sismo al producirse la rotura de una falla, y se determinada por observaciones
de sismógrafos y acelerógrafos. Es una función de la cantidad de energía
liberada en el foco y es independiente del sitio de observación.
El concepto de magnitud fue desarrollado por K. Wadati y Charles
Richter en el California Institute of Technology en 1935, en donde la magnitud
de un terremoto es el logaritmo en base 10 de la amplitud máxima, medida en
micras (10-6 m) de su registro por un sismógrafo Wood-Anderson corregido a
una distancia focal de 100 km. El sismógrafo citado corresponde a un
instrumento de recogida del sismograma, que tiene un periodo propio de 0,8
segundos y un amortiguamiento cercano al crítico y un coeficiente de
amplificación de 2800.
Los sismólogos han encontrado muchas limitaciones en el uso de este
concepto logarítmico de magnitud. Richter expresó la magnitud, M de un
terremoto por la siguiente expresión.
….…………………………..Ec.1
Donde
A= Amplitud máxima en milésimas de mm
T= El período de la onda sísmica en segundos
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 30/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -30-
∆+−= log76.248.2log A M L
o L A A M loglog −=
F= El factor de corrección para distancia epicéntrica (A) y la profundidad
focal (h)
Cs =El factor de corrección para la estación sismológica
Cr= factor corrección regional.Debido a la heterogeneidad de la corteza terrestre, discontinuidades etc.;
La utilización de la magnitud (M) como la de clasificación de los sısmos de
acuerdo con su tamaño, no constituye una medida precisa de dicho tamaño.
Desde la primera llegada de magnitud de Richter en 1935, varias otras
escalas han sido propuestas, que consideran los tipos diferentes de ondas
propagadoras de la misma fuente sísmica. Éstos son ML, MB, Ms, MN y Mw.
A. LA MAGNITUD LOCAL, ML
La magnitud local ML corresponde a la formulación original propuesta por
Richter en 1935 para los acontecimientos locales en hacia el sur California. La
ML es definida como el logaritmo del tamaño máximo que es obtenido del
registro de un acontecimiento sísmico usando un sismógrafo de torsión de
Wood Anderson localizado a 100km del epicentro del terremoto. Este
sismógrafo debe tener un período natural de 0.80 segundos, magnificación de
2800 y un coeficiente de amortiguación de 80 % de amortiguación crítica. El
tamaño relativo de eventos se calcula por la comparación por un evento de
referencia.
………..…………………………..Ec.2
Dónde:
A: es la amplitud máxima de la señal en micrómetro registró en un
sismómetro pequeño estándar y
Ao: es un valor estándar como una función de distancia donde la distancia
es 100 km. Richter escoge su terremoto remisivo con ML = 0 algo
semejante que Ao fuera 1 x 10-3 m a una distancia epicéntrica de 100 km.
Usando este evento de referencia para definir una curva, podemos
reescribir la Ec. 2 como:
…….………………………….Ec.3
El ML en su forma original es raramente usado hoy porque los
instrumentos de torsión de Wood Anderson no son comunes. Para vencer las
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 31/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -31-
),() / log( ∆+= hQT A M B
T ba M L log+=
limitaciones, la magnitud ML para terremotos cercanos grabados por la alta
frecuencia; ahora los sistemas son generalmente determinados usando su
periodo (T).
El periodo es definido como la duración total de la señal en segundolugar del tiempo de principio hasta que el tamaño se acerque al nivel de ruido
de fondo. La relación propuesta entre ML y T es dada por:
………….……………………………Ec.4
Donde a y b son constantes, que depende del instrumento utilizado.
B. MAGNITUDES DE ONDA DEL CUERPO (MB)
Aunque la magnitud local es útil, las limitaciones impuestas por el tipo de
instrumento, la marca, y el rango de distancias, todo es impráctico para la
caracterización global del tamaño de terremoto. Gutenberg y Richter (1956)
propusieron la magnitud MB basado en el tamaño de la onda de compresión - P,
con períodos del orden de 1 seg. La magnitud se basa en la primera parte, de
pocos ciclos de la llegada de ondas - P y está dada por:
……….………………………..Ec.5
Dónde:
A=El tamaño real del movimiento de la tierra en micrómetro.
T=El período correspondiente en segundo.
Q= es una función de distancia (∆) y la profundidad (h). Ocasionalmente,
los instrumentos de período se usan para determinar la magnitud de la
onda del cuerpo para los períodos de 5 hasta 15seg y estos son para
ondas de cuerpo más grandes.
C. LA MAGNITUD DE LA ONDA DE SUPERFICIE (MS)
La magnitud de la onda de la superficie, Ms estaba propuesta por Gutenberg
y Richter (1945) como resultado de estudios detallados. Es actualmente la
magnitud de escala más ampliamente usada para grandes distancias epicéntrica,
pero es válida para cualquier distancia epicéntrica y para cualquier tipo de
sismógrafo. Esto requiere conocimiento preciso del tamaño de la onda como
una función de la distancia.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 32/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -32-
0.2log66.1) / log( +∆+= T A M S
KT
A R M N 1010 loglog66.11.0 ++−=
Para utilizar sismógrafos diferentes, la amplitud de vibración del terreno
debería ser usada, no la amplitud grabada. Ms puede ser evaluado para ondas de
superficie con períodos del orden de 20seg. La magnitud de onda de superficie
se obtiene a partir dela siguiente ecuación:………………………….Ec.6
Dónde:
A=La amplitud máxima espectral, del componente horizontal de la onda
Rayleigh, con un período de 20seg, con las medidas en micrómetros
T=El período de onda sísmica en segundo.
Δ=La distancia epicéntrica en el extremo.
D. MAGNITUD DE Nuttli’s (M N )
A finales de los 1960 en el sondeo geológico de Canadá se inició a usar la
escala de magnitud propuesta por Nuttli’s (1973). Esta escala se basa en la
amplitud máxima de ondas de la superficie de Rayleigh para la frecuencia de
1Hz
…………………………..Ec.7
Dónde:
R=Distancia Epicentral (Km)
A= La Amplitud leída en el sismógrafo
K=La Amplificación del sismógrafo
T=El Período natural del sismógrafo
La magnitud de Nuttli’s sirve para distancias epicéntrales mayores de 50 km
y para instrumentos con un período natural más pequeño que 1.3seg. El
resultado de escala del MN y MB son prácticamente los mismos valores
numéricos.
E. MAGNITUD SÍSMICA DE MOMENTO (MW)
La magnitud sísmica M que se acaba describir está relacionada, de acuerdo
con el modelo del rebote elástico, con la energía liberada en la zona de falla o
rotura, origen del terremoto, por las tensiones longitudinales acumuladas en
ella. Típicamente, esta medida es adecuada para medir el tamaño del sismo en
distancias lejanas de su origen, que por este motivo puede considerarse puntual.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 33/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -33-
0.6log3
20 −= M M w
GUA M =0
Existen, sin embargo, situaciones en los que, dentro de la teoría del rebote
elástico, las tensiones acumuladas son de cortante, sin deformaciones
longitudinales, lo que permite inferir que el origen del terremoto puede ser
aproximado por dos puntos, y de ahí la existencia de un resultante momento Modenominado momento sísmico.
El momento sísmico Mo es definido como la rigidez de roca por el área de
falla por el largo de deslizamiento de la falla, está dado por la siguiente
expresión:
…………..……………………………….Ec.8
Dónde:
A= El área de falla (la profundidad x de largo en m2)
U=El desplazamiento longitudinal promedio de la falla, en m.
G= El módulo de rigidez (aprox. 3×1010 Nm2 para la corteza y 7×1010
Nm2 para el manto
El momento sísmico es una medida de tensión de la energía liberada a
partir de la superficie total de ruptura de una falla; por el conocimiento de dicho
fenómeno, una escala de magnitud basada sobre el momento sísmico (Mo)
describe con mayor precisión el tamaño de los terremotos más grandes.
Kanamori en 1977 propuso una nueva escala a la cual denominó
Magnitud de Momento Mw, en la que relaciona el momento sísmico como se
puede apreciar en la siguiente expresión:
………………………………………Ec.9
Dónde:
Mo está en Nm.
F. LAS RELACIONES ENTRE LAS ESCALAS DE MAGNITUD
Existen diferencias sistemáticas en medio, ML, MB, MS y Mw. Gutenberg y
Richter (1956) proporcionan algunas relaciones entre estas escalas de
magnitud.
MB = 0.63 MS + 2.5 ……………….………Ec.10
MS = 1.27 (ML –1) – 0.016 M2L ……………….………Ec.11
Log Mo = 1.5 Ms + 16.1 ……………….………Ec.12
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 34/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -34-
Magnitud de Momento Mw
22
63
3
4
4
5
5
7 8 9 10
6
7
8
9
mb
M a g n i t u d e s
ML
mB
MJMA
Ms
M S
M L
M~ M
w
Figura N° 10 La confrontación de escala de magnitud demomento con otras escalas de magnitud (HEATON, TAJIMA YMORI, 1986)
Como se muestra en la Figura 10, todas las escalas de magnitud se
saturan o tienden a un cierto valor, que es propio de cada escala para
terremotos grandes a partir de una magnitud 5.5 hasta 8.3.
Según Heaton et al en 1986, realiza la comparación de diferentes escalas
con la escala de magnitud de momento (Mw), la cual está basada en el momento
sísmico, en donde demuestra que magnitud de onda de cuerpo MB comience a
tender o saturar la escala en la magnitud de 5.5 y completamente saturado a las
6.0. En cuanto a la magnitud de onda de superficie MS, esta comienza saturarse
aproximadamente a la magnitud de 7.25 y logra estar completamente saturada a
magnitud de 8.0. La magnitud local ML, comienza a saturar aproximadamente a
la magnitud de 6.5.
Por lo antes descrito es deseable tener una medida de magnitud que no
sufra de esta saturación; no tienda a un magnitud con diferentes liberación de
energía, por tal motivo la magnitud de momento Mw es la magnitud que
representa con mayor precisión la energía liberada de un sismo.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 35/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -35-
Figura N° 11 Mapa de sismicidad global en esta figura se muestran los terremotos
ocurridos a partir de 1966 con magnitud superior a 6, en la escala de richter (BOLT1999).
2.8 SISMOTECTÓNICA GLOBAL
La localización del origen de un terremoto se puede calcular por medio de las
ondas sísmicas leídas en los diferentes observatorios sismográficos del mundo.
Basándose en esta información se ha podido elaborar mapas con la distribuciónuniforme de los terremotos alrededor de la Tierra, en donde se puede observar
claramente un cinturón de actividad sísmica separando grandes regiones
oceánicas y continentales, con interesantes excepciones en regiones donde los
terremotos son nulos (Bolt, 1999).Como se puede observar en la Figura N°11, la
distribución geográfica de los terremotos en el planeta muestra zonas de la
Tierra con una mayor actividad sísmica, siendo la primera el denominado
cinturón Circum – Pacífico, que comprende toda la parte oeste del continente
americano, desde Alaska hasta el sur de Chile y desde la parte norte de las islas
Aleutianas, siguiendo por todas las islas del Japón hasta Indonesia y Nueva
Zelanda. La segunda zona denominada Mediterráneo – Himalaya se extiende
desde las Islas Azores al sudoeste de la Península Ibérica, pasando por Italia,
Grecia, Turquía, Irak llegando hasta el Himalaya y norte de la India y de China.
Finalmente, la tercera zona está formada por cordilleras submarinas que
dividen el Atlántico en dos partes, la del Índico y la del Pacífico, frente a las
costas occidentales de América del Sur.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 36/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -36-
Figura N° 13 Mapa De Peligro Sísmico Global (GSHAP, 1999)
Figura N° 12 Mapa donde se identifica la distribución de las principales placastectónicas y tipos de márgenes entre ellas.
Los estudios de sismicidad de estas regiones han servido para confirmar la
teoría de la tectónica de placas y la formación de los continentes, como su
distribución y las márgenes de las placas tectónicas del planeta (figura N°12).
Uno de los trabajos más recientes sobre mapas de peligrosidad sísmica,
fue el proyecto piloto desarrollado por el Programa de Evaluación de
Peligrosidad Sísmica Global (GSHAP, 1999) en la Década Internacional para la
Reducción de los Desastres Naturales, declarada por la ONU. Este trabajo se
desarrolló uniendo mapas parciales elaborados por las diferentes regiones y
áreas de prueba. El mapa describe la aceleración máxima del terreno (en
unidades PGA6, cm/seg2) con un 10% de probabilidad de excedencia en 50 años,
correspondiente a un periodo de retorno de 475 años. Figura N° 13
6 Siglas del inglés: Peak ground Acceleration (PGA)
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 37/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -37-
La clasificación del suelo en general se consideró roca a excepción de
Canadá y EE.UU., donde se supone que las condiciones del suelo correspondían a
un suelo rocoso – firme. El mapa dibuja los niveles probables del movimiento
del terreno en una escala de colores de menor probabilidad (blanco) a mayorprobabilidad (oscuro).
Los colores del mapa se eligieron para delinear aproximadamente la
peligrosidad correspondiente al nivel actual de la misma.
El color más claro representa una peligrosidad baja, mientras que el más
intenso, representa una alta peligrosidad. Específicamente, el blanco y verde
corresponde a valores entre 0 – 8% g (en donde, g es la aceleración de la
gravedad); el amarillo y el naranja corresponden a una peligrosidad moderada
entre 8 y 24% g; el color rosa y rojo corresponde a una peligrosidad alta entre
24 y 40% g y el rojo obscuro y café corresponde a una peligrosidad muy alta,
con valores superiores al 40% de g.
En general, los sitios con peligrosidad alta ocurren en áreas delimitadas
por diferentes placas, como se ha comentado anteriormente.
2.9 SISMOTECTONICA REGIONAL - TECTONICA DE LOS ANDES PERUANOS
El Perú está comprendido entre una de las regiones de más alta actividad
sísmica que hay en la Tierra, formando parte del Cinturón Circumpacífico.
Los principales rasgos tectónicos de la región occidental de Sudamérica, como
son la Cordillera de los Andes y la fosa oceánica Perú-Chile, están relacionados con
la alta actividad sísmica y otros fenómenos telúricos de la región, como una
consecuencia de la interacción de dos placas convergentes cuya resultante más
notoria precisamente es el proceso orogénico contemporáneo constituido por los
Andes. La teoría que postula esta relación es la Tectónica de Placas o Tectónica
Global (Isacks et al, 1968).
La idea básica de la Tectónica de Placas es que la envoltura más superficial de
la tierra sólida, llamada Litósfera (100 km), está dividida en varias placas rígidas
que crecen a lo largo de estrechas cadenas meso-oceánicas casi lineales; dichas
placas son transportadas en otra envoltura menos rígida, la Atenósfera, y son
comprimidas o destruidas en los límites compresionales de interacción, donde la
corteza terrestre es comprimida en cadenas montañosas o donde existen fosas
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 38/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -38-
marinas (Berrocal et al, 1975).
El mecanismo básico que causa el movimiento de las placas, mencionada en la
teoría de la deriva continental propuesto por Wegener; por lo que se afirma este
movimiento es debido a corrientes de convección o movimientos del mantoplástico y caliente de la tierra y también a los efectos gravitacionales y de rotación
de la tierra.
Los límites o bordes de las placas raramente coinciden con las márgenes
continentales, pudiendo ser de tres tipos:
1) Según cordilleras axiales, donde las placas divergen una de otra y en
donde se genera un nuevo suelo oceánico.
2) Según fallas de transformación, a lo largo de las cuales las placas se
deslizan una respecto a la otra.
3) Según zonas de subducción, en donde las placas convergen y una de ellas
se sumerge bajo el borde delantero de la suprayacente.
Se ha observado que la mayor parte de la actividad tectónica en el mundo se
concentra a lo largo de los bordes de estas placas. El frotamiento mutuo de estas
placas es lo que produce los terremotos, por lo que la localización de éstos
delimitará los bordes de las mismas. La margen continental occidental de
Sudamérica, donde la Placa Oceánica de Nazca está siendo subducido por debajo
de la Placa Continental Sudamericana, es uno de los bordes de placa mayores en la
tierra.
La Placa Sudamericana crece de la cadena meso-oceánica del Atlántico,
avanzando hacia el noroeste con una velocidad de 2 a 3 cm por año y se encuentra
con la Placa de Nazca en su extremo occidental, constituida por la costa
Sudamericana del Pacífico. Por otro lado, la Placa de Nazca crece de la cadena
meso-oceánica del Pacífico Oriental y avanza hacia el este con una velocidad de
aproximadamente 5 a 10 cm por año, subyaciendo debajo de la Placa
Sudamericana con una velocidad de convergencia de 7 a 12 cm por año (Berrocal
et al, 1975).
Como resultado del encuentro de la Placa Sudamericana y la Placa de Nazca
y la subducción de esta última, han sido formadas la Cadena Andina y la Fosa Perú-
Chile en diferentes etapas evolutivas. El continuo interaccionar de estas dos placas
da origen a la mayor proporción de actividad sísmica en la región occidental de
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 39/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -39-
nuestro continente.
La Placa de Nazca se sumerge por debajo de la frontera Perú-Brasil y
noroeste de Argentina. La distribución espacial de los hipocentros confirma la
subducción de la Placa de Nazca, aun cuando existe controversia debido a laausencia de actividad sísmica entre los 300 y 500 km de profundidad (Berrocal et
al, 1975).
Algunos trabajos de sismotectónica en Sudamérica han señalado ciertas
discontinuidades de carácter regional, que dividen el panorama tectónico de esta
región en varias provincias tectónicas. Dichas provincias están separadas por
discontinuidades laterales (Berrocal, 1974) o por "zonas de transición"
sismotectónica (Deza y Carbonell, 1978), todas ellas normales a la zona de
subducción o formando un ángulo grande con ésta. Estas provincias tectónicas
tienen características específicas que influyen en la actividad sísmica que ocurre
en cada una de ellas.
Los rasgos tectónicos superficiales más importantes en el área de estudio
son: (Berrocal et al, 1975).
• La Fosa Oceánica Perú-Chile.
• La Dorsal de Nazca.• La porción hundida de la costa al norte de la Península de Paracas,
asociada con un zócalo continental más ancho.
• La cadena de los Andes.
• Las unidades de deformación y sus intrusiones magmáticas asociadas.
• Sistemas regionales de fallas normales e inversas y de sobre
escurrimientos.
La Dorsal de Nazca tiene una influencia decisiva en la constitucióntectónica de la parte occidental, donde se nota un marcado cambio en la
continuidad de los otros rasgos tectónicos. En la parte oceánica, la Dorsal de Nazca
divide la Fosa Oceánica en la Fosa de Lima y la Fosa de Arica.
La Cadena Andina es el rasgo tectónico más evidente. Su orogénesis es un
producto de la interacción de las placas litosféricas, cuyo desarrollo está todavía
vigente. La convergencia de la Placa de Nazca y la Sudamericana da como
resultado una deformación dentro de la Litósfera continental.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 40/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -40-
Figura N° 14 principales unidades geomorfológicas del Perú, ZC= zona costera
ubicada desde el norte hasta el sur a lo largo de todo el litoral, C.OC = cordillera
occidental limita por el oeste con la zona costera y por el este con la cordillera oriental,
C.OR = al norte limita con la zona costera y en el centro rodea a la C.OC y hacia el sur va
limitada con la zona subandina Z.S= que limita por el oeste con la C.OC (TAVERA Y
BUFORN 1998)
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 41/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -41-
El régimen de esfuerzo regional tectónico parece ser predominantemente
compresional, normal a las líneas de la Costa y a la dirección de las Cordilleras.
La parte occidental del área de estudio está constituida por varias unidades
tectónicas de diferentes grados de deformabilidad, debido a su diferente litología yépoca de formación.
La unidad de deformación Pre-cambrica no presenta actividad sísmica,
mientras que la unidad de deformación Paleozoica presenta actividad sísmica de
profundidad superficial a intermedia, tal como en la zona de Huaytapallana cerca
de Huancayo, en Cusco y en Abancay.
La deformación en la corteza se caracteriza por fallas inversas, de rumbo
predominantemente Norte a Nor-Oeste en los Andes, que buzan con bajo ángulo
sea al Sur-Oeste o al Nor-Este.
El sistema de fallas subandino, localizado a lo largo del flanco oriental de
los Andes, representa la parte más oriental de esta deformación de la corteza. El
contacto de la unidad de deformación Supra-Terciaria con las unidades más
antiguas está asociado con este sistema de fallas normales e inversas.
Otro rasgo importante en la unidad Andina lo constituyen las deposiciones
volcánicas que son antiguas hacia el norte de las zonas de transición, modernas y
antiguas hacia el Sur.
2.10 PELIGRO SÍSMICO
El peligro sísmico se define por la probabilidad que en un lugar
determinado ocurra un movimiento sísmico de una intensidad igual o mayor, a un
cierto valor fijado.
En general, se hace extensivo el término intensidad a cualquier otra
característica de un sismo, tal como su magnitud, la aceleración máxima, el valor
espectral de la Aceleración, el valor espectral de la velocidad, el valor espectral del
desplazamiento del suelo, el valor medio de la intensidad Mercalli Modificada u
otro parámetro.
Existen dos métodos para determinar el Peligro Sísmico de un lugar estos
son:
• El cálculo Probabilístico del Peligros Sísmico
• El cálculo Determinístico del Peligro Sísmico
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 42/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -42-
Existen en la literatura especializada una variedad de investigaciones, las
cuales se plantean el cálculo del Peligro Sísmico Probabilístico; Estas
investigaciones se desarrollaron a mediados de los años 60, con los trabajos que
realizados por Riznichenko (en 1965 en Rusia) y de Cornell (en 1968 enEE.UU.); los planteamientos iníciales de estos autores dieron el posterior
desarrollo del método de estimación de la peligrosidad sísmica. A continuación
se mencionaran algunos procedimientos para el cálculo del peligro sísmico
probabilístico:
A. Procedimientos del Centro John A. Blume de la Universidad de
Standford
B. Procedimientos del Instituto Internacional de Pronóstico de
Terremotos y Geofísica Teórica de la Academia de Ciencias de Rusia
C. Procedimientos que utilizan Distribuciones Asintóticas
D. Procedimientos probabilista del Instituto de Investigación de Energía
Eléctrica (EPRI 7 ), de los Estados Unidos
En los apartados siguientes, se describirá las 2 metodologías para el cálculo
del peligro sísmico, tanto el método Determinístico como el Probabilístico
respectivamente; El primero de estos no es tema en desarrollo de esta tesis, por lo
que no se hará un desarrollo exhaustivo de ella. El segundo es la base de toda la
tesis en desarrollo.
2.11 PELIGRO SÍSMICO DETERMINISTICO
El Análisis de Peligro Sísmico Determinista (DSHA8) es el enfoque más
antiguo, el cual su evaluación se basa, en función del evento más grande que se
pueda presentar en el área de estudio; Con la que se describe la ocurrencia
asumida de un terremoto, de un tamaño especificado, la que ocurre en una
posición especifica. (kramer en 1996).
El cálculo típico del (DSHA) puede ser descrito por un proceso de cuatro
pasos simples; según lo descrito por Reiter en 1990, los cuales están
bosquejados en la figura N°15 y descritos a continuación:
7 Siglas de su nombre en inglés: Electric Power Research Institute.
8 Siglas de su nombre en inglés “DETERMINISTIC SEISMIC HAZARD ANALYSIS
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 43/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -43-
Paso 1: Identifique y caracterice (la geometría y el potencial) Todas las
fuentes de terremoto capaces de sacudida significativa generadora
en el lugar. Vea la figura N°15 debajo de adentro cuáles tres fuentes
son mostradas rodeando el sitio.
Paso 2: Calcule la fuente para situar distancia pues cada fuente identificó a
compás 1. Las medidas de distancia pueden incluir distancia
epicéntrica y distancia hipo-central: A merced de la medida de
distancia adoptada en la relación profética (la atenuación). Paso 2 en
la figuraN°15 de debajo ilustra el cálculo.
Paso 3: Seleccione el terremoto controlante, esto es, el terremoto que genera
lo más gran sacudiendo efecto (típicamente la aceleración) en el
lugar usando relaciones de atenuación. El paso 3 de la figura ilustra
el proceso para las tres fuentes y las distancias. El terremoto
controlante está descrito en términos de su magnitud y distancie del
sitio (e.g., 7 en 10 km).
Figura N° 15 Esquematización de los 4 pasos a seguir para el cálculo del
peligro sísmico determinístico ( Adaptado de Kramer 1996)
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 44/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -44-
Paso 4: Defina el peligro en el lugar por el terremoto controlante (las líneas
ordenadas espectrales, la aceleración de la tierra de máximum, la
velocidad de la tierra de máximum, el desplazamiento de la tierra de
máximum).
Un análisis determinístico de peligro sísmico tiene la ventaja de ser muy
simple y claro, ya que se puede determinar directamente el valor de peligro en
el sitio y actualizarlo a medida que se obtenga información reciente respecto al
sismo máximo, (Bolaños y Monroy en 2004)
Un análisis determinístico, sin embargo, no considera las incertidumbres
en las magnitudes y la ubicación de los sismos, así como el nivel de movimiento
de suelo que pueda ocurrir durante el tiempo de vida útil de una estructura, no
resultando apropiado en muchos casos para tomar decisiones.
2.12 PELIGRO SÍSMICO PROBABILÍSTICO
Debido a la variabilidad y comportamiento aleatorio de los eventos
sísmicos y la existencia de incertidumbres aleatoria, epistémicas, modelo y
paramétrica, las cuales no pueden ser avaluadas en un análisis determinístico
del peligro sísmico, surge el Análisis de Peligros Sísmico Probabilístico (PSHA).
Para poder darle una mejor respuesta a lo descrito anteriormente a
mediados de los años 70 y 80, gracias a los conceptos de probabilidades han
permitido estimar, las incertidumbres en la magnitud, ubicación, variación del
movimiento del suelo y la predicción del parámetro de respuesta de interés P (
pga pga , )m r ′> ), que se consideran para la evaluación del peligro sísmico en
función a las probabilidades e incertidumbres de cualquier evento sísmico.El análisis probabilístico de peligro sísmico (PSHA) se realiza tomando
como base la metodología propuesta por Cornell 1968, and Algermisen et al
1982 la cual se desarrolla mediante la representación adecuada de la actividad
sísmica de la zona en estudio y la elección de alguna relación entre la amplitud
del movimiento del suelo o de la respuesta estructural, alguna medida del sismo
(magnitud o intensidad) y la distancia entre el foco y la distancia de interés, toda
estas consideraciones para la aplicando el teorema de probabilidad total, nos da
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 45/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -45-
como resultado la formulación de la siguiente ecuación Ec.13, para desarrollar
el análisis de peligro sísmico.
∑ ∭ , , ...…Ec.13
En la resolución de la integra se describirá los términos de la ecuación de
peligros sísmico tal como se observa en Ec.13
Similarmente a lo descripción anterior sobre (DSHA), hecha por Reiter
1990, este describe cuatro pasos básicos para el cálculo del peligro sísmico
Probabilístico (PSHA) que se esquematiza en la figura N°16 y se expone a
continuación:
Determinación de los parámetros y opciones de entrada para el cálculo
de la peligrosidad sísmica, se describen a continuación:
Paso 1: Descripción de la sismicidad. Ello conlleva, en primer lugar, la
adopción del modelo de sismicidad a utilizar, que puede ser
zonificado (incluyendo la determinación de la geometría de las
zonas sismogénicas y de las fallas) o bien no zonificado. En segundo
Figura N° 16 Esquematización de los 4 pasos a seguir para el cálculo del
peligro sísmico probabilístico (adaptado de KRAMER 1996)
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 46/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -46-
lugar, se debe elegir el modelo de recurrencia temporal, por el que
se establece la relación entre la frecuencia de ocurrencia de sismos y
su magnitud u otros parámetros de sismicidad (magnitudes
umbrales y máximas esperadas, intensidad, etc.).Paso 2: Determinación del modelo de predicción del movimiento fuerte del
suelo o ley de atenuación, para la zona en cuestión. Dependiendo de
la extensión de ésta y de las fuentes consideradas, puede adoptarse
más de un modelo.
Paso 3: Resolución de la integral de la peligrosidad, en donde se están
considerando las incertidumbres en ubicación del terremoto, el
tamaño, y la predicción de movimiento de la tierra están
combinadas para obtener la probabilidad que el parámetro
movimiento del terreno como aceleración máxima o aceleración
espectral, será excedido en un período de tiempo particular.
Paso 4: Presentación de los resultados: curva y mapas de peligrosidad.
2.13 FUENTES SISMOGÉNICAS
La sismicidad de una región se describe a partir de la distribución de los
eventos sísmicos en cuanto a su ubicación en el espacio, su tamaño y su tiempo
de ocurrencia. Las fuentes sísmicas se utilizan para representar esta sismicidad,
agrupando eventos con características espaciales similares que ocurren en
distintas zonas de la corteza. (Bolaños y Monroy 2004)
Las herramientas más importantes para establecer los límites de las
zonas Sismogénicas son los mapas de distribución espacial de sismos, ya que se
debe ser minucioso en la interpretación de los datos geológicos puesto que, las
características tectónicas más evidentes sobre el terreno no son generalmente
las más activas.
De acuerdo a las características tectónicas de la región y a la distribución
espacial de los sismos la geometría de las fuentes sísmicas puede ser puntual,
lineal o volumétrica.
Los sismos concentrados espacialmente con respecto a la distancia al
sitio de análisis pueden representarse adecuadamente por una fuente puntual.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 47/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -47-
Un ejemplo de esto sería los sismos asociados con la actividad volcánica,
que generalmente se originan en zonas cercanas a los volcanes.
Fallas planas bien definidas y poco profundas, en las que los eventos
sísmicos pueden ocurrir en distintas ubicaciones pueden considerarse comofuentes en dos dimensiones y representarse como fuentes lineales.
Las zonas donde los mecanismos del sismo son pobremente definidos,
pueden ser tratadas como fuentes en tres dimensiones. Por ejemplo fallas que se
desarrollan en zonas de subducción que se encuentran debajo del sitio o donde
las fallas son tan extensas que es necesario evitar distinciones entre fallas
individuales.
La figura N°17 muestra las distintas geometrías que puede tener una
fuente sísmica en un análisis de peligro sísmico, según la distribución espacial
de los sismos.
2.14 MODELO DE LA SISMICIDAD
Para la determinación de la sismicidad de distintas regiones de la tierra,
se han realizado diverso estudios que relacionaban estadísticamente la tasa o
número de terremotos por una unidad de tiempo, que ocurren en la región, con
su magnitud.
La distribución del tamaño de los terremotos, se ha estudiado desde
principios del siglo XX; los trabajos pioneros Ishimoto e Lida (1939) y de
FIGURA N° 17 distintas
geometrías de fuentes
sísmicas.
(a) falla pequeña quepuede ser modelada como
una fuente puntual;
(b) falla poco profunda
que puede ser
representada como una
fuente lineal;
(c) fuente tridimensional
(adaptado de KRAMER
1996).
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 48/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -48-
Gutemberg y Richter (1942) observaron que la tasa de terremotos N de
magnitud ≥ Mmin sigue una distribución potencia:
NM α. M ……………….…………………….Ec.14
Gutemberg y Richter (1954) expresaron esta relación para ladistribución de frecuencias de la magnitud de los terremotos en una región
determinada como:
= − …………….……………………..Ec.1.5
Dónde:
N(M): numero acumulado de sismos con magnitud mayor a M por
unidad de tiempo
a: actividad sísmica de la zonab: distribución de los tamaños de los sismos
Empleando un modelo de distribución de sismicidad de Poisson la
actividad de la i-ésima fuente sísmica se especifica en términos de la tasa de
excedencia de las magnitudes (NM)i que ahí se generan. La tasa de excedencia de
magnitudes mide qué tan frecuentemente se generan, en una fuente, temblores
con magnitud superior a una dada. Para la mayor parte de las fuentes sísmicas,
la función (NM)i es una versión modificada de la relación de Gutenberg y Richter,donde la forma original es una regresión lineal, Ec.15, se puede rescribir de la
siguiente forma:
= 10……………….…………………………..Ec.16
Dónde:
a y b: son constantes propias de cada región.
Para propósitos de ingeniería, se modificó la relación de Gutenberg y
Richter, en donde se limitaron las magnitudes, en función a los efectos queproducen los eventos de magnitudes pequeñas, por ser de poco interés y solo se
toman en cuenta magnitudes que puedan causar daños significativos. Por esto
Los valores de magnitudes grandes deben ser limitados a valores máximos que
se espera puedan ocurrir (McGuire 1976).
En estos casos, la sismicidad queda descrita por la Ec.17 la cual es la
relación acumulativa de recurrencia de terremoto dada en su forma exponencial
truncada de lo relación de Gutenberg-Richter con límites mínimos y máximos
para las magnitudes:
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 49/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -49-
-
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
4 4.5 5 5.5 6 6.5 7
d i s t r i b u c i o n
d e l a p r o b a b i l i d
a d
Magnitudes
Modelo de Sismicidad Truncada
−
−
=−−
−−
maxmin
max
M M
M M
m
ee
eev N
β β
β β
min M ev
β α −=
M m i n
M m a x
Curva de Gutenberg-Richter truncada
……………………………….Ec.17
…………………….……………….……….Ec.18
Dónde:
ν: es la razón o tasa media anual de excedencia
α=a.ln(10) y β=b.ln(10) son las constantes propias de cada región; estos
parámetros son definidos a partir de la tasa de excedencia de cada una
de las fuentes sísmicas.
M: es la magnitud en la cual se quiere analizar la recurrencia
Mmax: la máxima magnitud que se puede generar en una región dada
Mmin: la mínima magnitud en la cual se ha limitado a una región, también
de le denota por Mc magnitud mínima umbral.
Los parámetros a y b se calculan mediante el método de mínimos
cuadrado o el método de máxima verosimilitud; el primer método, según
Weichert 1980, solo es aplicable cuando las variables aleatorias, cumplan con
ser distribuidas independientes e idénticamente, cuando se realiza la
acumulación de sucesos no se cumple la premisa anterior, en donde un poco de
sismos grandes influyen en los resultados del valor de b; el segundo método
utilizado por primera vez por Aki y Utsu en 1965, produjo estimaciones más
estables de los parámetros cuando existe la ocurrencia de grandes terremotos
poco frecuentes
Figura N° 18 Curva del modelo de Poisson Truncado que
describe la sismicidad de una región.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 50/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -50-
2.15 MAGNITUD MINIMA UMBRAL (Mc)
El conocimiento de la Magnitud Mínima Umbral es de vital importancia,
pues la variación de este valor afecta significativamente el cálculos de
recurrencia sísmica y por ende también los cálculos de las aceleracionesesperadas (Bender y Campbell 1989), por los expuesto anteriormente, este
parámetro es importante para delimitar áreas con reportes uniformes, logrando
la completitud del catálogo sísmicos y para asegurar que los resultados no estén
influenciados por la selección de una magnitud limite no adecuada; ya que las
diferencias de Mo como una función de espacio están generalmente ignoradas
(Wiemer y Wyss, 2000).
Existen definiciones de como determinar el Mc (Cornell 1968;
Mcguire1976):
1) Magnitud Mínima Libre. Es aquella en la cual la magnitud mínima
de homogeneidad es cero.
2) Magnitud Mínima Ingenieril. Es aquella que posee en valor
mínimo de magnitud para la cual una obra civil debería resistir.
Esta magnitud varía de 4 a 5, en donde estas provocan daños en
las construcciones.
3) Magnitud Mínima de Homogeneidad, el cual se basa en la
homogeneidad de datos utilizados.
4) Método No Paramétrico de Máxima Curvatura Mc, este método es
definido como el punto que corresponde al valor máximo del
número de sismos no acumulativos versus la magnitud. (Wiemer
and Katsumata,1999; Wiemer and Wyss, 2000).
En la presente investigación se utilizara el segundo criterio para
delimitar la base de datos y la tercera y cuarta para realizar el cálculo de la
magnitud mínima
2.16 MAGNITUD MAXIMA ESPERADA (Mmax)
La magnitud máxima esperada se define como el sismo más grande que
una fuente es capaz de generar, independientemente de su frecuencia de
ocurrencia. Este valor es el límite superior en las curvas de recurrencia.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 51/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -51-
En la literatura de las últimas décadas un término frecuente asociado con
la magnitud máxima es el del sismo característico. Este término esta relacionado
con la observación de que segmentos de algunas zonas de falla se rompe
repentinamente con sismos de tamaño similar y de una manera semejante. Elsismos característico generalmente está asociado con el intervalo de
recurrencia que se puede determinar a partir de datos históricos, paleosísmicos
y geológicos. En este estudio no se utiliza este concepto puesto que en el país no
se han realizado investigaciones que permitan evidenciar este comportamiento.
Existen dos aproximaciones para la estimación de la Magnitud Máxima
Esperada:
a) A partir de datos históricos
b) A partir de las máximas dimensiones de ruptura
Los sismos históricos se utilizan generalmente como un límite inferior
para las magnitudes máximas, las cuales se estiman incrementando en algunas
décimas la magnitud del sismo histórico.
Los métodos de estimación de la magnitud máxima esperada basada en
las dimensiones de ruptura, utilizan correlaciones empíricas entre la magnitud y
alguna de las dimensiones de la ruptura (longitud de ruptura, Area de Ruptura,
movimiento de la falla). A continuación se presente el Cuadro N°1, donde son las
correlaciones propuesta por Wells y Coppersmith 1994 y las que serán
utilizadas en la presente investigación.
Cuadro N° 1 Relaciones empíricas para el cálculo de la Magnitud Máxima Esperada(Mmax)
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 52/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -52-
2.17 RELACION DE ATENUACIÓN DEL MOVIMIENTO MAXIMO DEL SUELO
Es el movimiento del suelo durante un sismo depende
fundamentalmente de dos factores: la magnitud del evento (M) y la distancia (R)
desde el origen del sismo al sitio. La dependencia entre la magnitud y ladistancia con el movimiento del suelo se describe mediante leyes de atenuación
del movimiento sísmico, que describen la disminución del movimiento del suelo
con la distancia en función de la magnitud del evento.
Dentro de este campo se vienen desarrollando trabajos encaminados a
determinar la atenuación que experimentan las ondas sísmicas generadas por
un terremoto durante su propagación en el interior de la Tierra.
El estudio de la atenuación puede abordarse desde distintos enfoques.
Así, por ejemplo, suele distinguirse entre la atenuación estimada a partir de
sismogramas y la determinada a partir de acelerogramas (estudio del
movimiento fuerte del suelo). Además estos estudios pueden clasificarse
dependiendo de la fase considerada (ondas internas -P, S...-, ondas superficiales
-Rayleigh, Love...-, ondas de coda, etc.), que a su vez aporta diferente
información.
El estudio de la atenuación permite:
• Un mejor conocimiento de la estructura del terreno por el que viajan las
ondas sísmicas.
• Una mayor comprensión del fenómeno de propagación de las ondas
sísmicas y de las características de las distintas fases.
• Estimar el movimiento del suelo en las zonas próximas al epicentro, con
objeto de mejorar los códigos sismorresistentes y mitigar el efecto de los
sismos mediante la prevención.Las relaciones de atenuación son desarrolladas mediante análisis de
regresiones en bases de datos de registros sísmicos, por lo tanto, las relaciones
de atenuación cambian con el tiempo a medida que la base de datos de los
registros se incrementa (Kramer 1996).
Las relaciones de atenuación están basadas en las siguientes
observaciones:
1. Los valores máximos de algún parámetro del movimiento del suelo(aceleración, velocidad, desplazamiento, representados en adelante
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 53/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -53-
por la variable A) tienen una función de distribución de
probabilidades aproximadamente logarítmica normal (el logaritmo
del movimiento del suelo tiene aproximadamente una distribución
normal).2. La magnitud sísmica esta típicamente definida como el logaritmo del
valor máximo del movimiento del suelo. Por lo tanto, el logaritmo del
movimiento del suelo (ln A) debe ser aproximadamente
proporcional a la magnitud M.
3. La dispersión de las ondas sísmicas, a medida que se alejan desde el
origen del sismo, causa que las amplitudes de las ondas de cuerpo
(ondas P y S) disminuyan con una relación inversamente
proporcional a la distancia (1/R) y las amplitudes de las ondas de
superficie (principalmente las ondas Rayleigh) disminuyan de
acuerdo a 1/ R .
4. El área sobre la cual la falla ocurre se incrementa con el incremento
de la magnitud. Como resultado algunas ondas que producen el
movimiento del suelo llegan desde una distancia R, y otras llegan de
distancias mayores. Por lo tanto la distancia efectiva es mayor que R
por una cantidad que se incrementa a medida que la magnitud
aumenta.
5. Una parte de la energía llevada por las ondas sísmicas es absorbida
por el material que atraviesa (amortiguamiento del material). Este
amortiguamiento del material causa que la amplitud del movimiento
disminuya exponencialmente con R.
El movimiento del suelo puede ser influenciado por las características
del origen del sismo (fallas buzamiento deslizante, normales o inversas) o
características del sitio (roca dura, suelo). Combinando estas observaciones una
ley de atenuación típica puede ser de la siguiente forma:
..Ec.19
Dónde:
Los números indican las observaciones relacionadas con cada término.
4 4 4 34 4 4 2132143421434214 4 4 4 34 4 4 4 21321
65
8
4
7
6
3
5
2
4
321
1
)()(][)( sitio f origen f RC eC R LnC M C M C C A LnM C C ++⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+= ⋅
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 54/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -54-
Históricamente la mayoría de los valores de σ (ln A) eran constantes, sin
embargo, actualmente se conoce que los valores de σ (ln A) varían con la
magnitud (Idriss 1985, Youngs et al. 1995); Esta desviación estándar sirve
además para representar la función de distribución de probabilidades que tieneen cuenta las incertidumbres en la variación del movimiento del suelo.
La función de distribución de probabilidades se utiliza para determinar
la probabilidad de excedencia de algún parámetro del movimiento del suelo.
La probabilidad que algún parámetro del movimiento del suelo ( A)
estimado para un sismo de una magnitud (m) y una distancia (r), exceda cierto
valor (a*), se ilustra gráficamente en la Figura N°20 y en términos
probabilísticos está dado por:
P[ A > a* |m, r ] = 1-Fu(a*)………………………….……….Ec.20
Dónde:
Fu(a*): es el valor de la función de distribución acumulativa de la
aceleración del suelo para una magnitud (m) y una distancia (r).
El valor de Fu(a*) depende de la distribución de probabilidades usada
para representar la aceleración del suelo (A). En general el movimiento del
suelo se asume con una distribución logarítmica normal.
La función de distribución acumulativa está en función del valor medio
obtenido de la relación de atenuación (E[ln(A)|m,r]), la desviación estándar del
valor medio (σ[ln(A)|m,r]) y el valor del movimiento del suelo (a*) a partir del
cual se calculará la probabilidad de excedencia.
Figura N° 19 ilustración de la función de probabilidades condicional de exceder unvalor particular del movimiento del suelo (a*) para una magnitud y distancia dada.
Curva de atenuación para unamagnitud M
−−=>
),|)(ln(
),|)(ln(*)ln(1],|*[
r m A
r m A E aFur ma AP
σ
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 55/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -55-
2.18 RELACION DE ATENUACIÓN DE ORDENADAS ESPECTRAL
Las leyes de atenuación espectrales son una extensión a varios periodos
de las leyes de atenuación para estimar movimientos máximos del terreno. Esto
implica, calcular, a través de una regresión, una serie de coeficientes para cadaperiodo considerado y de acuerdo al funcional que se use con el fin de describir
el espectro de respuesta.
El desarrollo de las leyes de atenuación espectrales comenzó en la
década de los años setenta en Estados Unidos en estudios hechos por McGuire
(1974) y Trifunac y Anderson (1978); más recientemente se puede mencionar
el trabajo realizado por Joyner y Boore (1988); Las relaciones de atenuación
para líneas ordenadas espectrales son obtenidas usando dos métodos
estadísticos, estadística clásica y la estadística bayesiana, con lo cual se hallan
los coeficientes, según el funcional propuesto; como por ejemplo tenemos la
Ec.21 funcional propuesto por Joyner y Boore (1988)
6 6 …………Ec.21
En la actualidad sigue evolucionando la concepción, en la formulación de
relaciones de atenuación de ordenadas espectrales, a estas de les denominan
(NGA9).
9 Siglas de su nombre en inglés: ”Next Generation Attenuation model”
Figura N° 20 SE ILUSTRALA RELACIÓN DE ATENUACIÓN NGA DECHIOU AND YOUNGS2008, LA CUAL ES UNAVARIAS DE LA RELACION
DE ATENUACION DESADIGH DE 1997
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 56/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -56-
2.19 RESOLUCION DE LA INTEGRAL DE PELIGRO SISMICO
Una vez establecidos los modelos de recurrencia de terremotos, las zonas
sismogénicas donde estos ocurren, y los modelos de predicción del movimiento
fuerte del suelo en el emplazamiento, se tienen todos los elementos necesariospara resolver la integral de Peligro Sísmico, según el planteamiento probabilista
de Cornell (1968). El peligro sísmico se evalúa entonces como la probabilidad de
superación de un valor umbral del parámetro de movimiento en el
emplazamiento, debido a la actividad de todas las zonas sismogénicas que
rodean al mismo y que pueden contribuir al movimiento esperado.
La forma funcional de la integral de la amenaza debida a un conjunto de
(N) fuentes sísmicas es la siguiente:
∑ ………………………………..Ec.22
, ,
...
Dónde:
La triple integral tiene como límites las magnitudes y distancias mínimas
y máximas de la fuente y los valores en los que se trunca la relación de
predicción del movimiento (proporcionales al número de desviacionesestándar de la ecuación del modelo del movimiento). Si ésta no se trunca,
entonces la integral se evalúa entre -∞ a +∞
> Representa la tasa anual de excedencia del nivel del
movimiento Y, debida a ocurrencia de terremotos en las (N) fuentes, que
es suma de las tasas anuales de excedencia > en cada una de las
fuentes (las cuales presentan una tasa anual de ocurrencia de terremotos
νi).
El término > ⃓,, da la probabilidad de excedencia de (Y)
condicionada a las variables m, r y ε.
Por último, las funciones f Mi (m) f ri (r) f εi (ε) son las funciones de densidad
de probabilidad de magnitud, distancia y épsilon, respectivamente.
El termino > ⃓, , Se puede expresar mediante la función
−donde H() es la función de Heaviside o función escalón.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 57/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -57-
Función de densidad de probabilidad en magnitud, f Mi (m),
La función de densidad de probabilidad en magnitudes para la fuente i,
f Mi (m), se calcula directamente a partir de la ley de recurrencia en
magnitudes. Para el caso de la ley de Gutenberg-Richter doblementetruncada, la expresión de f Mi (m), tiene la forma siguiente:
…………………………………Ec.23
con Moi ≤ m ≤ MMaxi
Donde M0i y MMaxi son las magnitudes mínima y máxima asignadas a la
fuente i. De la fórmula de la distribución de probabilidad se deriva
directamente la expresión para la tasa anual de ocurrencia de terremotos
a magnitud mínima M0i en la fuente i:
…………………………..……………Ec.24
Donde αi y βi son los coeficientes de la relación Gutenberg-Richter para la
fuente i.
Función de densidad de probabilidad en distancia, f Ri (r),
La amplitud del movimiento del suelo en el emplazamiento depende de
la distancia desde la fuente donde se origina el sismo hasta el propio
emplazamiento. En general, se desconoce el lugar concreto dentro de la
zona sismogénicas en el que va a ocurrir un sismo en el futuro. Por tanto,
la estimación de la distancia fuente-emplazamiento debe realizarse
recurriendo a planteamientos probabilistas. Esto se realiza a través de la
función de densidad en distancias f R(r), La manera de diseñar esta
función es la siguiente: para cada distancia r se determina la fracción de
área fuente Δr que se encuentra a esa distancia del emplazamiento con
respecto al área fuente total. Se obtiene así un conjunto de pares (r,Δr),
que conforman la función de densidad de probabilidad en distancias
f R(r).
Por lo general, la función de densidad de probabilidad en distancias f R(r),
no tiene una expresión analítica y debe ser calculada numéricamente; el
fundamento para obtener el f R(r), es construir un histograma que
represente la proporción del área de una fuente sísmica comprendida en
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 58/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -58-
un intervalo de distancias, frente a la distancia desde la porción de la
zona fuente considerada hasta el emplazamiento. Dicho histograma, será
una aproximación a la función de densidad de probabilidad mediante
una curva escalonada, es decir, que toma valores constantes dentro decada intervalo de distancias. (Kramer en 1996).
Se describe cuatro casos particulares para los cuales se conocen dichas
expresiones analíticas son los siguientes:
Caso 1: Fuente puntual:
,∀………………………………….…Ec.25
Caso 2: Fuente lineal de longitud L, cuyos extremos equidistan del sitio
en el que se calcula la amenaza, siendo Rmin y Rmax las distancias fuente-
emplazamiento mínima y máxima, respectivamente:
……………Ec.26
con …….Ec.27
Caso 3: Fuente circular de radio Rmax centrada en el punto donde se
calcula el Peligro:
……………..Ec.28
con …………Ec.29
Caso 4: Fuente de un área irregular, Sea una fuente de geometría plana
homogéneamente distribuida en un área A, de manera que las distancias
fuente-emplazamiento mínima y máxima sean R0 y RN, respectivamente.
Se subdivide el intervalo RN – R0 en un número finito N de sub-intervalos
de anchura ΔR, y se trazan arcos que dividen el área fuente en N sectores
circulares (figura N°22); Cada sector circular abarca unos ángulos
azimutales φ k,dcha , φ k,izq , φ k+1,dcha y φ k+1,izq que representan respectivamente
los azimut de los vértices derecho e izquierdo de los radios mínimo y
máximo del sector circular considerado. El área del sector circular se
aproxima por el área del sector limitado por los azimut
El área del sector circular considerado es denotado por ΔAk+1,k
(equivalente al área Δr antes definida)
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 59/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -59-
,, ,, ……Ec.30
,, ,, …..Ec.31
∆, ,,,,. ………………………Ec.32
El cociente entre el área del sector circular y el área total de la fuente
define el valor del histograma equivalente a la f R(r), en el intervalo de
distancia comprendida entre Rk+1 y Rk:
, ∆, …………………..……..Ec.33
De manera similar se calculan los valores de la f R(r) en los demás
intervalos de distancias. La suma de todos ellos compone la función de
probabilidad en distancias f R(r):
∑ . . ∆, …………….Ec.34
Donde Hn(x) ≡ H(xn) es la función de Heaviside o escalón, que toma el
valor 0 para x < xn y el valor 1 para x ≥ xn.
La función f R(r) así expresada es un histograma suma de N barras, en el
que la n-ésima barra tiene una anchura (rn+1 – rn) y una altura
(ΔAn,n+1/A). El término (Hn – Hn+1) se añade al producto para asegurar
que la función sea evaluada en el intervalo de la columna n-ésima y no en
otra.
Probabilidad de excedencia condicionada, P[y>Y|m,r,ε]
En el cálculo de la peligrosidad, se considera que el término de
probabilidad de excedencia del movimiento del suelo Y condicionada a
Figura N° 21 Esquema de Sub división de una fuente en sectores circulares,para el cálculo de la densidad de probabilidad en distancia f Ri (r),
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 60/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -60-
m, r, y ε, P[y>Y|M,R,ε], sigue una distribución normal de media y
desviación típica σlny (Budnitz et al. 1997)
, , √
………Ec.35
En la práctica, en vez de extender la integración hasta +∞, ésta se trunca
cuando la diferencia (lny – ) es múltiplo de σlnY, siendo ε la constante
de proporcionalidad. Matemáticamente, esto se expresa como:
(lny – )=εσlny…………………………………....Ec.36
En esta ecuación, el valor de (lny) viene directamente dado por el modelo
del movimiento o la relación de atenuación seleccionada, para realizar
los caculos de peligro sísmico:
,,…. . ………………………Ec.37
Donde ψ(r, m,...) es una función de la magnitud, de la distancia y
eventualmente de otras variables. Por definición, para ε = 0 se obtiene la
media de la distribución normal, con lo que ψ(r, m,...) = lny .
Figura N° 22 Curva de atenuación del movimiento (lny) para un valor de magnitud M
= m2 a diferentes distancias (trazo negro). Para varias distancias (r1, r2, r3 y rN) se
indica también la distribución de probabilidad de excedencia del movimiento Y
(representado por la línea roja) condicionada a M = m 2 y R = ri (i = 1, 2, 3 o N), es
decir, P[y>Y|m = m2, r = ri]. Las áreas verdes representan la probabilidad de
excedencia (con εtrunc→∞) de Y para cada una de las distancias consideradas
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 61/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -61-
0.000
0.001
0.010
0.100
1.000
0.05 0.50
P r o b a b i l i d a d a
n u a l d e E
x c e d
n e c i a
Aceleracion en (%g)
Curva de Peligro Sismico para un Emplazamiento
2.20 REPRESENTACIÓN DE LA CURVA DE PELIGRO SISMICO
Los resultados de un análisis probabilístico de peligro sísmico pueden
ser expresados de muchas maneras, todas envolviendo algún nivel de cálculo
probabilístico para combinar las incertidumbres en la magnitud, localización yfrecuencia.
Una representación común de la curvas de peligro sísmico, es la que
indican la probabilidad anual de excedencia de diferentes valores de
parámetros del movimiento del suelo (PGA, SA(T), etc) en un periodo de tiempo
específico y pueden ser obtenidas para fuentes sísmicas individuales, o
combinadas para expresar el peligro en un sitio particular.
Para graficar la curva de peligro sísmico se requiere resolver la integral
de peligros sísmico para varios valores del parámetro del movimiento de
referencia (Y). Así se puede observar un ejemplo en la Figura N°23
Una vez determinado el valor de la probabilidad media anual de
excedencia o periodo de retorno correspondiente a un determinado nivel de
movimiento del terreno, el cálculo de la probabilidad de excedencia de dicho
movimiento en un periodo de t años es inmediato, con la evaluación de la
ecuación Ec.22:
ñ 1 …………………………….Ec.38
Figura N° 23 Curva de amenaza para un emplazamiento expresada en función del periodo
de retorno
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 62/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -62-
Donde λ es la tasa anual media de excedencia del nivel de movimiento, Y,
y t es el número de años para los que se calcula la amenaza.
Así también el valor del número de sismos para una aceleración,
correspondiente a una probabilidad de excedencia será ver Ec.39:
t
a AP t y
*])[1ln(*
>−−=λ
………………………….………….Ec.39
Dónde: P[At > a*] es la probabilidad de excedencia deseada.
2.21 ESPECTRO DE RESPUESTA
En aplicaciones de ingeniería sísmica es necesario conocer no sólo la
amplitud máxima del movimiento sino también su contenido frecuencial. Una
forma de representación del movimiento para fines de diseño muy extendida es el
espectro de respuesta, que indica la respuesta máxima de osciladores simples de
un grado de libertad con cierto amortiguamiento, ante una excitación sísmica, en
función de la frecuencia propia del oscilador. Dicha respuesta puede expresarse
en términos de aceleración, velocidad o desplazamiento para las distintas
frecuencias del movimiento, SA(ω), SV(ω), SD(ω). En el límite de las altas
frecuencias, estos valores son equivalentes a los valores pico de aceleración,
velocidad y desplazamiento, respectivamente. Un esquema gráfico de la
construcción de este tipo de espectros se muestra en la figura N°25. La
interpretación física de los parámetros espectrales y la relación entre ellos se
Figura N° 24 El ejemplo de la función P[S(w)], la probabilidad que será S(w)
excedida al menos una vez en Y años (M. D. Trifunac et al en 1977)
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 63/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -63-
explican por las leyes de la mecánica que rigen la respuesta de un oscilador, cuyo
fundamento teórico ha sido expuesto por Housner (1961) y Jennings (1983),
entre otros.
Por su propia definición, los espectros de respuesta indican cuál es la
máxima respuesta a un determinado movimiento, dada por edificios de diferentes
frecuencias naturales.
Los espectros son una herramienta de gran utilidad en el diseño de
construcciones sismorresistentes debido a que el ingeniero estructural puede
estimar el valor máximo de la respuesta (usualmente en términos de aceleración)
sin necesidad de evaluar la historia temporal completa. Sin embargo, en el diseño
de estructuras no pueden utilizarse los espectros de respuesta ya que ellos se
obtienen para un terremoto dado. Las curvas espectrales para diseño deben
considerar el efecto de varios terremotos, es decir deben ser representativos de la
sismicidad propia de cada región.
Figura N° 25 Esquema de construcción de espectros de respuesta (de Hays, 1980)
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 64/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -64-
2.22 ESPECTRO UNIFORME DE PELIGRO
Hoy en día es posible con las herramientas de análisis estadístico estimar
los valores del espectro directamente sin usar algún factor de escala que
considere la dependencia de la forma espectral con la magnitud del evento y ladistancia. (Anderson y Trifunac 1978; Trifunac y Lee 1987; Algermissen y
Leyendecker 1992; McGuire 1995; Rahgozar y Humar 1996). El primer análisis
de peligro sísmico para estimar las ordenadas espectrales fue desarrollado por
Anderson y Trifunac (1978). Ellos introdujeron el concepto de “espectro de
probabilidad uniforme”, como el espectro cuyos valores espectrales tienen la
misma probabilidad de excedencia en todos los periodos estructurales durante
un determinado periodo de exposición.
Este espectro de probabilidad uniforme denominado en adelante
Espectro Uniforme de Peligro Sísmico (UHS), provee parámetros de respuesta
que pueden ser usados directamente en la estimación de las demandas sísmicas
para el diseño de estructuras y son preferibles y considerados superiores al
espectro derivado de fijar una forma espectral al valor estimado
probabilísticamente de la aceleración máxima del suelo (EERI10 Committee on
Seismic Risk 1989).
Para construir el (UHS), es necesario tener los resultados de la
evaluación del peligro sísmica, para poder elaborar la curva de peligro sísmico;
10 Siglas de su nombre en inglés:”Earthquake Engineering Research Institute”
Figura N° 26 ejemplo del espectro uniforme de peligro sísmico utilizando la Relación de
Atenuación de ordenadas espectrales de chaves obregón 2006, para 25 años de Tr para una
ordenada espectral de 0.2seg
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 65/140
UNASAM - FIC CAPITULO II
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -65-
la cual expresa la variación en el nivel ya sea aceleración, velocidad,
desplazamiento u otra intensidad estimada, en la cuales estas intensidades tiene
una frecuencia anual de excedencia.
Construidas las curvas de peligro sísmico, para un período espectral y sise desea un espectro para una tasa de excedencia o periodo de retorno
seleccionado; basta con leer de cada curva la ordenada espectral
correspondiente. A los espectros construidos de esta manera se les conoce como
espectros uniforme de peligro (UHS).
Figura N° 27 procedimiento a seguir para obtener los valores del espectro de peligro
sísmico uniforme (adaptado del EEERI commitee on seismic risk 1989)
La imagen (a) nos proporciona el ejemplo del Funcional P[S(w)], en la cual la
probabilidad de excedencia de S(w) , tiene un valor de p=0.01, para diferente frecuencia
w1,w2,y w3 ; el la imagen (b)se muestra la construcción del espectro Uniforme de peligro
(UHS), con los valores calculados en la imagen (a)
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 66/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -66-
CAPITULO ICAPITULO ICAPITULO ICAPITULO IIIIIIIII
EVALUACION DE PELIGROEVALUACION DE PELIGROEVALUACION DE PELIGROEVALUACION DE PELIGROSÍSMICO DE LA REGIONSÍSMICO DE LA REGIONSÍSMICO DE LA REGIONSÍSMICO DE LA REGION
ANCASH ANCASH ANCASH ANCASH
Para poder realizar la evaluación del peligro sísmico es necesario
conocer el lugar del emplazamiento, donde se quiere realizar la evaluación,también conocer la geología local de la zona de estudio, los mecanismos
generadoras de los eventos sísmicos; así como también conocer la sismicidad
histórica como instrumental del emplazamiento; obtener los parámetros de las
fuentes sismogénicas actualizadas a la fecha de la evaluación. Un factor
importante es la selección del modelo de atenuación del movimiento de suelo,
cuales pueden ser de modelos de atenuación basados en macro sismos o
aceleraciones máximas esperadas, o también modelos de atenuación paraaceleraciones espectrales.
Por ultimo para determinar el peligro sísmico del lugar del emplazamiento
se utilizo el programa de cómputo CRISIS2007ver7.2, desarrollado y actualizado
por Ordaz et al (2007).
3.1 UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LOS LUGARES DE ANÁLISISLa Región de Ancash está situada en la Región Central y Occidental del
territorio peruano, teniendo como puntos extremos las siguientes coordenadas:
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 67/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -67-
Cuadro N° 2 Limites Geograficos de la Region Ancash
Orientación Norte Este Sur Oeste
Latitud Sur
Longitud Oeste
Lugar
08°02’51”
77°38’24”
Desembocadura de la
Quebrada Chinchango
en el rio Marañón,
limite Regional con la
Libertad
09°15’12”
76°43’27”
Estribaciones Este
del Cerro Hueltas
Punta sobre el Rio
Marañón; distrito
de Rapayan y
limite distrital con
Jircan
10°47’15”
77°35’24”
Según la Creación de la
Provincia de Barranca
en el Punto Medio de la
confluencia de la
Quebrada Venado
Muerto sobre la
quebrada Tayta lainas
limite Regional de Lima
08°58’55”
73°39’25”
Punta infiernillo a
2.5Km Aprox. Al sur
Oeste de la
desembocadura del rio
Santa en el océano
Pacifico, cerca del
límite regional de la
Libertad
FUENTE: INEI
Actualmente, la Región está conformado por 20 provincias y 166
distritos, su capital es la ciudad de Huaraz, la que por Ley del 18 de enero de
1823, le confirió el título de: “La Muy Generosa Ciudad de Huaraz”.
Actualmente la división política del es de la siguiente forma región,
provincias, y distritos.
El peligro sísmico se evaluó en 20 puntos distribuidos en toda el área
regional de Ancash, cubriendo así las capitales de las provincias como indica la
Cuadro N°3.
Cuadro N° 3 Nombres delas Provincias de la Región Ancash
REGION ANCASH NOMBRE DE LAS PROVINCIAS1. HUARAZ 11. HUARMEY
2. PALLASCA 12. AIJA
3. SANTA 13. CARHUAZ
4. CORONGO 14. ASUNCION
5. SIHUAS15. CARLOS FERMINFITZCARRALD
6. HUAYLAS16. ANTONIORAIMONDI
7. POMABAMBA 17. RECUAY
8. CASMA 18. HUARI
9. YUNGAY 19. OCROS
10. MARIZCALLUZURIAGA
20. BOLOGNESI
En el siguiente cuadro a continuación, nos muestra los lugares donde se
realizó el análisis de peligro sísmico de la región Ancash, más 4 puntos, en
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 68/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -68-
donde estos últimos puntos forman una rectángulo externo, con la finalidad de
delimitar el lugar del análisis; este recuadro nos permitir una mejor
interpolación en la generación de los mapas de peligro; ver el cuadro N°4, en el
cual se indican las coordenadas geográficas y UTM zona 17 y 18, de cada uno delos puntos evaluados.
Cuadro N° 4 Puntos de Análisis del Peligro Sísmico en la Región Ancash.
N°Capital deProvincia
Nombre de laProvincia
ZONAUTM WGS84 GEOGRAFICAS
Norte UTM Este UTM Longitud Latitud
1 HUARAZ, HUARAZ, 18L 8’954,965.96 225,476.09 -77.500 -9.445
2 CABANA, PALLASCA, 18L 9’077,865.73 170,962.20 -77.987 -8.331
3 CHIMBOTE, SANTA, 17L 9’003,581.08 769,583.45 -78.548 -9.006
4 CORONGO, CORONGO, 18L 9’058,496.00 171,440.81 -77.874 -8.506
5 SIHUAS, SIHUAS, 18L 9’061,117.76 212,634.57 -77.610 -8.485
6 CARAZ, HUAYLAS, 18L 9’006,863.13 194,082.34 -77.782 -8.974
7 POMABAMBA, POMABAMBA, 18L 9’032,198.14 259,288.54 -77.188 -8.749
8 CASMA, CASMA, 17L 8’959,537.47 799,614.89 -78.272 -9.402
9 YUNGAY, YUNGAY, 18L 8’996,843.51 201,090.05 -77.719 -9.065
10 PISCOBAMBA,MARISCAL
LUZURIAGA,18L 9’027,256.43 265,700.47 -77.130 -8.794
11 HUARMEY, HUARMEY, 17L 8’893,977.70 816,426.02 -78.114 -9.993
12 AIJA, AIJA, 18L 8’926,350.61 217,009.54 -77.579 -9.703
13 CARHUAZ, CARHUAZ, 18L 8’980,988.04 212,206.66 -77.619 -9.209
14 CHACAS, ASUNCION, 18L 8’994,586.70 242,465.40 -77.343 -9.088
15 SAN LUIS,CARLOSFERMIN
FITZCARRALD,18L 9’002,136.53 246,486.76 -77.306 -9.020
16 LLAMELLIN,ANTONIO
RAIMONDI,18L 9’002,114.25 280,252.55 -76.999 -9.022
17 RECUAY, RECUAY, 18L 8’933,223.56 233,650.02 -77.427 -9.642
18 HUARI, HUARI, 18L 8’974,582.39 263,699.94 -77.151 -9.270
19 OCROS, OCROS, 18L 8’858,691.43 240,991.66 -77.365 -10.316
20 CHIQUIAN, BOLOGNESI, 18L 8’886,864.96 266,775.13 -77.128 -10.063
FUENTE INEI
3.2 SISMOTECTÓNICA LOCAL
Para identificar la sismotectónica local de la región Ancash, se dispuso de
información de sismicidad, tectónica y geológica, de la zona de influencia.
Los principales rasgos sismotectónicos de la región Ancash, se resumen en:
- La zona de subducción a lo largo de la costa oeste del Perú, donde la placaoceánica de nazca subyaciendo por debajo de la placa continental
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 69/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -69-
sudamericana, con una velocidad de 7 a 12 cm. por año (berrocal et al
,1975)
- Las fallas tectónicas continentales activas que afectan tanto a la cordillera
blanca como a la cordillera negra.
La cordillera blanca que está constituida fundamentalmente por un batolito
de 3 a 12 millones de años de antigüedad, el cual se encuentra emplazado entre
Figura N° 28 Mapa Geológico de la Región Ancash, INGEMMET 2010
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 70/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -70-
dos sistemas de fallamiento regional (Figura N°28) que están parcialmente activos
(informe Recreta, 1981).
• El sistema de falla de la cordillera blanca
• La falla de Quiches
3.2.1 SISTEMA DE FALLA DE LA CORDILLERA BLANCA
Las evidencias geológicas muestran que esta falla ha ocurrido
progresivamente en el cuaternario (Yonekura et al 1979). En el mapeo geológico
regional (cartografía del INGENMET), se ha definido una traza de falla
longitudinal (en realidad, es un conjunto de fallas normales activas que
constituyen un “sistema”), que se orienta en dirección N100°E y N150°E, losángulos de buzamiento están comprendidos entre 55° y 75, que domina la
margen occidental de la Cordillera Blanca.
Estos sistemas de fallas alcanzan una longitud aproximada de 200 km,
iniciándose a la altura de la laguna Conococha (y probablemente más al sur)
para llegar hasta el nevado Rosco (la parte más norteña de la Cordillera Blanca)
y los saltos verticales en el sistema de falla varían de 1 a 50 m. esta falla abarca
desde la localidad de Chiquian hasta la localidad de Corongo.Humberto Salazar Díaz cataloga a esta estructura regional como: “una
fuente sismogénica continental (interplaca), donde se espera que ocurran en el
futuro rupturas con desplazamientos verticales de hasta 3m, originando sismos
con magnitud (Ms) hasta 7.4, con intervalo de recurrencia de 1,900 a 2,800 años ”.
En el área de Pitec, aproximadamente a 10 km hacia el este de la ciudad de
Huaraz, en el lado derecho del valle de Churup, se ha instalado en forma
permanente un instrumento dentro de la zona de falla que corta una morrena,que permite registrar micro desplazamientos en las tres direcciones.
Luego de tres años de mediciones, los registros de desviaciones
angulares relativas señalan un mayor desplazamiento irreversible que no
excede de los 0.6 mm y que fue inducido por un temblor lejano.
La traza de la falla de la cordillera blanca presenta dos sectores bien
marcados: sector norte caracterizado por ser una traza casi continua, y el sector
sur que es el del tipo echelón (trazas individuales). Ver figura N°29
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 71/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -71-
-79° -77° -75° -73°-81°
-12°
-10°
-8°
-6°
-79° -77° -75° -73°-81°
-12°
-10°
-8°
-6°
O C E A N O P A C I F I C O
P
A
C
I F
I C
O
C
E
A
N
ANCASHHUANUCO
PASCO
LIMAJUNIN
CUSCO
UCAYALI
LA LIBERTAD
CAJAMARCA
LAMBAYEQUE
PIURA
AMAZONAS
FALLAS RIOJA-MOYOBAMBA/
SAN MARTINFALLA CHAQUILBAMBA
HUANCAVELICA
RIOJA - MOYOBAMBA FAULTS
SISTEMA DE FALLAS DE LA CORDILLERA BLANCA/FAULTS SYSTEMS OF CORDILLERA BLANCA
FOSA OCEANICA PERU-CHILE/PERU - CHILE TRENCH
REFERENCIA:
MAPA NEOTECTONICO / NEOTECTONIC MAP
IGP-CERESIS-1991(MACHARE -LEUREYRO)
ESCALA GRAFICA/ GRAFIC SCALE
100 Km5001020304050
FALLA QUICHES/QUICHES FAULT
ZONA DEESTUDIO
Figura N° 29 Mapa Neotectonico de Ancash, Sistema De Falla De La Cordillera Blanca y La Falla De Quiches, (IGP-C
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 72/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -72-
Figura N° 30 falla de quiches de
20km de longitud
3.2.2 LA FALLA DE QUICHES
Esta falla se localiza en la región de Ancash y tienen una orientación en
dirección de NO–SE. Esta falla alcanza salto vertical de 3 m aproximadamente y
tiene una longitud de 5 km.Terremoto Ocurrido en la Provincia de Pallasca y Pomabamba, Asociado
a un visible caso de dislocación Tectónica, Causo 1396 víctimas. El movimiento
sísmico tubo una área de repercusión de 450,000 km2, la región Epicentral
situada entre las coordenadas 8.10° a 8.26° de latitud Sur y 77.27° a 77.52° de
longitud Oeste fue el escenario de grandes efectos destructores, en donde
ocurrieron transformaciones topográficas y derrumbes en la parte alta del
pueblo de Quiches, donde se produjo una escarpa de falla de 10km. de longitud
con rumbo Promedio de N42°O con buzamiento del plano de dislocación de
58°SO. Ver figura N°30
Grandes derrumbes se produjeron en las quebradas de pelagatos,
shuitococha, llama y San Miguel, que ocasionaron represamientos. Se
produjeron numerosos agrietamientos en el terreno carca a Quiches, mayas,
Huancabamba, Conchucos y Citabamba. Su efecto en las construcciones fue
grandes, en el material de adobe y tapial de las edificaciones de Quiches, Sihuas,
mayas y Conchucos.
3.3 SISMICIDAD HISTÓRICA
El sismicidad histórico se remonta a mediados del Siglo XVI con la
conquista y colonización de los españoles y depende fundamentalmente de la
concentración de población ya que fueron transmitidas en forma oral; los cuales
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 73/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -73-
fueron recolectados en diferentes investigaciones y por diferentes autores.
Silgado (1968, 1978, 1985) fue uno de los pioneros en este trabajo y realizó una
de las más importante aportaciones a la historia sísmica del Perú.
La Sismicidad histórica de Ancash comprende la actividad ocurrida en lossiglos pasados en los cuales no se poses datos instrumentales.
Los sismos históricos ocurridos y los que han afectado al departamento
de Ancash son 21, los cuales se describen a continuación, cuadro N°5:
Cuadro N° 5 Sismos Históricos Ocurridos en La Región Ancash en el periodo de (1471 – 1963)
Fecha Horas(GMT)
Coordenadas
M(Silgado)
DescripciónLat.
S°
Long.
W°
9/07/1586 19:00 -12.2 -77.7 8.1
Terremoto que destruyo Lima, fue sentido desde
Trujillo hasta caraveli, también fue sentido en
Huánuco y Cusco, y posiblemente en lugares
intermedio; por 60 días se dejaron sentir las
réplicas.
14/07/1619 11:30 -8.0 -79.2 7.8
Terremoto que destruyó la ciudad de Trujillo; fue
sentido a 2000 km. Al norte y a más de 600 km. Al
sur. En la ciudad de lima se le sintió como un
fuerte temblor que causo la salida de la gente desus casas.
06/01/1725 23:25 -12 -77 -
Terremoto que ocasionó diversas daños en la
ciudad de Trujillo; en los nevados de la cordillera
blanca origino la rotura de la laguna glaciar, la
cual desbordándose, arraso un pueblo cercano a
Yungay, murieron 1500 personas, el sismo fue
sentido en lima.
28/10/1746 22:30 -11.6 -77.5 8.4
Terremoto que causo muchos daños y 1141
muertos en lima; hubo tsunami en el callao.
Probable intensidad en lima X MMI, fue sentido
desde Guayaquil, marañón, hasta el Cusco y
Tacna.
14/03/1747 13:30 -8.58 -78.1 7Sismo destructor en Tauca, Conchucos. Causo
muertos y se Registraron daños en Corongo.
02/01/1902 14:08 -9.00 -78.4 9
Sismo Fuerte y Prolongado movimiento de tierra
en Casma y Chimbote, donde Causo alarma, se le
sintió desde Paita hasta lima
4/03/1904 05:17 -12.3 -76.2 7
Fuerte Movimiento Sísmico en la ciudad de lima
(intensidad aproximada: VIII MMI), fue sentido
en Casma, Trujillo, Huánuco, Pisco y Ayacucho.
21/05/1917 4:45 -8.28 -79.5 6 Fuerte temblor en la ciudad de Trujillo, Causo
daño en edificios públicos, el sismo se sintió
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 74/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -74-
Cuadro N° 5 Sismos Históricos Ocurridos en La Región Ancash en el periodo de (1471 – 1963)
FechaHoras
(GMT)
CoordenadasM
(Silgado)DescripciónLat.
S°
Long.
W°fuerte en Chimbote y Casma.
11/03/1926 10:41 -12.52 -77.07 6Fuerte Sismo en la ciudad de lima, se produjeron
derrumbe en la ruta del ferrocarril Central.
20/01/1932 2:30 -11.88 -77.73 9
Violento Sismo que causo muchos daños en
Trujillo y lima. Se estima una intensidad de VII
MMI, en lima
05/03/1935 22: 35 -9.82 -77.43 6
Fuerte sismo sentido en la costa Peruana, entre
las latitudes 5° y 11° .causo daños en Trujillo,
ligeros daños en Cutervo, Cajamarca, Chimbote y
Casma; Sentido en todas las poblaciones del
callejón de Huaylas hasta Chiquian, lo mismo que
en Celendín, San Marcos y Pomabamba.
21/06/1937 15:13 -8.26 -79.23 7
Sismo que afecto las provincias de Cajamarca,
Caraz, Casma, Celedin, Chimbote Chiquian,
Cutervo Huaraz, Pomabamba, Salaverry, Trujillo
24/12/1937 06:20 -10.55 -76.63 6.2
Terremoto en las vertientes Orientales de la
cordillera Central; en el valle de Chontabamba,
fueron 34 casas completamente destruidas; el
movimiento sísmico fue sentido en San Ramón, la
Merced, Pozuzo y Tarma.
24/05/1940 11:35 -10.5 -77.6 8.2
Terremoto de grado VII MMI en lima, fue sentido
desde Guayaquil en el norte y Arica en el sur;
hubo Tsunami; causo 179 muertos y 3500
heridos. Causo una intensidad de VI MMI en el
Callejón de Huaylas.
10/11/1946 12;53 -8.47 -77.86 7.2
Terremoto que afecto Pallasca pomabamba,
100km. Al norte de Huaraz con magnitud 7 Ms el
sismo estuvo asociado a un movimiento de falla
normal con un desplazamiento vertical máximo
de 3.50m. en áreas Próximas al epicentro se
produjeron derrumbes y deslizamientos.
24/06/1951 20:37 -8.3 -79.8 6
Originado en el Océano Frente a las costas del
litoral Norte, Causo una intensidad de V MMI en
Pacasmayo; sentido en Cajamarca y en todo el
callejón de Huaylas.
18/02/1956 1:37 -10.0 -79.0 5
Temblor sentido en todas las poblaciones de los
departamentos de la libertad y Ancash, fue
sentido con una intensidad de V MMI en la ciudad
de Chimbote
18/02/1956 17:48 -8.5 -79.5 6
Fue destructor en callejón de Huaylas. En
Carhuaz el sismo origino daños en las viviendas.
Podría estar conectado al sismo de fallamiento
activo del flanco de la cordillera Blanca
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 75/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -75-
Cuadro N° 5 Sismos Históricos Ocurridos en La Región Ancash en el periodo de (1471 – 1963)
FechaHoras
(GMT)
CoordenadasM
(Silgado)DescripciónLat.
S°
Long.
W°
03/07/1961 14:49 -8.7 -79.1 7
Movimiento destructor que se sintió en las
provincias de Chimbote, Huaraz y en Salaverry
Trujillo
18/04/1962 19:14 -10.0 -79.0 6
Movimiento sísmico que causo numerosos
agrietamientos en la construcciones de adobe de
la ciudad de Casma y deterioros en la catedral de
Huaraz y deslizamiento en el asiento minero
Quiruvilca.
24/09/1963 11:30 -10.75 -78.24 7
Movimiento sísmico destructor en los Pueblos de
la Cordillera Negra, Causo Fuertes daños en los
pueblos de Huayllacayan, Cajacay, Llipes, muchas
averías en los canales de regadío. En Huaraz se
produjeron daños en varias Construcciones, Con
caída de tejas y cornisas, destruyo viviendas
antiguas en el puerto de huarmey, algunas
rajaduras en inmuebles antiguos del norte de la
ciudad de lima, sentido con fuertes intensidad en
Chimbote y Salaverry.
Fuente: instituto geofísico del Perú
3.4 SISMICIDAD INSTRUMENTAL DEL ÁREA DE ESTUDIO
La calidad de la información sísmica instrumental en el Perú ha mejorado
a partir del año 1963 con la instalación de la red sismográfica mundial; a partir
de esa fecha, los registros de los sismos, son más precisos, en cuanto a su
localización de hipocentros y la mayoría de los sismos tienen calculada su
magnitud en función de las ondas de cuerpo; por lo que los datos de los catálogos
sísmicos, puede ser considerados para la obtención de parámetros sismológicos.
La información sísmica instrumental que se ha utilizado en la presente
investigación, es de 3 catálogos sísmicos, los cuales se menciona a continuación:
• Catálogo Sísmico República del Perú (1471-1982), revisado y actualizado
el 2001, Instituto Geofísico del Perú.
• Catálogo Sísmico de hipocentros para el Perú (1982-2005), versión
preliminar en revisión del 2007, Elaborado por el Instituto Geofísico del
Perú.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 76/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -76-
• Catalogo sísmico del NEIC-USGS (1973-2011), con magnitud sísmica de 4
a 10
Los sismos instrumentales en Ancash presentan el mismo patrón general
de distribución espacial que el resto del territorio peruano, ver Figura N°31
Debido a la variedad de magnitudes existentes en el catalogo compilado,
es necesario tener un parámetro uniforme y homogéneo para denominar el
tamaño de un sismo del catálogo en la presente investigación, se realizo la
homogenización del catalogo a la magnitud de momento (Mw), para esto se
propone la siguiente correlación:
• Para eventos con magnitudes MB (ondas de cuerpo) reportadas u
obtenidas, MW es calculado usando la siguiente expresión:
1.1234 3.503.5 7.8
Figura N° 31 Eventos Sísmicos de una Magnitud Mw > 7, Ocurrido en todo el
Territorio del Perú
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 77/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -77-
Esta relación se calculo mediante mínimos cuadrados, en la que se
utilizo 1619 datos, los cuales se tiene valores registrados de MB y MW de
un mismo evento, esta expresión cuenta con coeficiente de
determinación de 0.9501, el cual es aceptable en términos estadísticos.
Cabe indicar que la información sismológica utilizada en el presente
estudio es a partir de 1963 hasta el 15 de mayo del 2011, la cual ha sido
uniformizado a la magnitud de momento (Mw), utilizando la formula propuesta
en la figura N°32
En la región de Ancash son 3 los eventos sísmicos de (Mw)>7, los cuales
se describen en el cuadro N°6
Cuadro N° 6 SISMOS INSTRUMENTALES OCURRIDOS EN LA REGIONDE ANCASH ENTRE LOS PERIODO DE (1963 – 2011) DE Mw >7
Fecha Horas UTCCoordenadas Magnitud
(Mw)
Profundidad
kmLong. Lat.
1966/10/17 21:41:57 -78.648 -10.832 8.1 37.3
1970/05/31 20:23:27 -78.838 -9.272 7.9 41.10
1996/02/21 12:51:01 -79.590 -9.59 7.5 10.00
En la figura N°33 presenta la distribución de epicentros en el área de
influencia de la región Ancash. Esta figura presenta la ubicación de los sismos
ocurridos entre los años 1963 al 2011, con magnitudes Mw mayores o iguales
que 4.0. En este mapa se ubican los sismos con diferentes profundidades focales,
tales como sismos superficiales (0-70 km).
Figura N° 32 Correlación entre Mw y MB propuesta por la investigación al 2011
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 78/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -78-
Figura N°33 Eventos sísmicos de magnitud Mw > 7, mas cercamos a la región Ancash
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 79/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -79-
Los sismos con foco a profundidad intermedia (71 km - 300 km) se
distribuyen de manera irregular por debajo del continente, formando un plano
con un ángulo de buzamiento promedio de 14, donde se aprecia la subducción
de la placa de Nazca, ya que hacia el continente la profundidad focal de lossismos aumenta. Ver figura N°34
La actividad sísmica con foco profundo (301 km - 700 km) se localiza en
la región centro de la Llanura Amazónica; siendo esta sismicidad mayor en la
región central (borde Perú-Brasil).
En la figura N°35 se presenta el perfil transversal perpendicular a la
costa, donde se observa que la sismicidad con foco superficial se localiza
principalmente en la zona oceánica en dirección paralela a la línea de costa,
donde se producen sismos de magnitud moderada con relativa frecuencia.
Otro grupo importante de sismos con foco superficial son los producidos
por la subsidencia del Escudo Brasileño bajo la Cordillera Andina, estando la
mayor parte de estos sismos localizados en la zona de transición entre la
Cordillera Oriental y el margen occidental de la zona Subandina (entre 3°S y
13°S).
En la zona alto andina se han registrado sismos superficiales e
intermedios en menor cantidad y más dispersos. Estos sismos presentan
magnitudes moderadas y son menos frecuentes, y estarían relacionados a
posibles fallas existentes.
D i s t anc i a ( k m )
4 0 0
3 0 0
2 0 0
1 0 0
03 0
1 0 0
0
P r o f u n d i d a d ( k m )
60 04 0 0
2 0 0
-1 8
-1 5
-1 2
-9
-6
-3
F o s a
c o s θ= 1
N
-81°
-75°
-69°
-18° - 1 2 ° -6 ° 0 °
P E R U
O c e a n
o P a
c i f i c o
F o s a
Brazi l
C o l o
m b i a
E c u a d o r
Bol iv ia
C hi le
Figura N° 34 Esquema sismo tectónico de la geometría de la subducción en el Perú
deducido a partir de la distribución de la sismicidad con la profundidad. Las flechas indican
la orientación de los ejes de tención con el mismo buzamiento que el plano de subducción
(tavera y buforn 1998)
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 80/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -80-
Figura N° 35 Perfil sísmicos en la región Ancash
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 81/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -81-
3.5 EVALUACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LAS FUENTES SISMOGÉNICAS
La determinación de las fuentes sismogénicas se ha basado en la figura
N°31, de Distribución de Epicentros, así como en las características tectónicas
del área de influencia. Como se ha mencionado anteriormente, la actividadsísmica en el Perú (figura N°36 y N°37) es el resultado de la interacción de las
Placas de Nazca y Sudamericana, así como del proceso de reajustes tectónicos
del aparato andino; Esto permite agrupar a las fuentes en continentales y de
subducción.
Las fuentes de subducción modelan la interacción de las Placas
Sudamericana y de Nazca.
Las fuentes continentales o corticales están relacionadas con la actividad
sísmica superficial andina. La determinación de estas fuentes se basa en
conceptos regionales de sismotectónica.
La mayor parte de los sismos ocurridos en el área considerada es
producto de la interacción de las placas de Nazca y Sudamericana. La placa de
Nazca penetra debajo de la Sudamericana a ángulos variables y se profundiza a
medida que avanza hacia el continente. En el Perú la distribución de los sismos
en función a la profundidad de sus focos, ha permitido configurar la geometría
Figura N° 36 Muestra la sismicidad del Perú en 3D
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 82/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -82-
del proceso de subducción de la placa oceánica bajo la continental, tal como se
aprecia en la figura N°34. Una característica importante de esta geometría es
que cambia su forma al pasar de una subducción de tipo horizontal (región
norte y centro) a una de tipo normal (región sur) a la altura de la latitud 14ºS.Este cambio en el modo de la subducción es debido a que la placa oceánica
soporta una contorsión (Deza, 1972; Grange et al, 1984; Rodríguez y Tavera,
1991; Cahill y Isacks, 1993; Tavera y Buform, 1998).
En el presente estudio se han determinado 14 fuentes sismogénicas de
subducción, en las cuales se han diferenciado los mecanismos de interfase (IFF1,
IFF2, IFF3, IFF4 y IFF5) y de intraplaca superficial (ISF6, ISF7, ISF8, ISF9 y
ISF10) e intermedias (IIF11, IIF12, IIF13 y IIF14). Así mismo se han utilizado 6
fuentes sísmicas continentales (CF15, CF16, CF17, CF18, CF19 y CF20). Las
fuentes sismogénicas de subducción y continentales se presentan en las figuras
N°38 y N°39 y sus coordenadas geográficas se indican en las Cuadro N°1 y 2.
Figura N° 37 Densidad por km2 de la actividad sísmica del Perú desde 1963-2011
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 83/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -83-
F2
F7
F11
F6
F1
F3
F4
F5
F8
F9
F10
F12
F13
F14
Ancash
PERU
C. F. FITZCARRALD
HUARMEY
OCROS
BOLOGNESI
RECUAY
HUARI
HUARAZ
A.RAIMONDI
POMABAMBA
ASUNCION
CARHUAZ
MCAL. LUZURIAGA
HUAYLAS
YUNGAY
SIHUAS
CORONGO
PALLASCA
SANTA
LIMA
CASMA
LALIBERTAD
AIJA
Figura N° 38 Fuentes Sismogenicas de Subducción del Perú al 2011, con
diferenciación del mecanismo focal generador de sismos
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 84/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -84-
F17
F18
F15
F19
F20
F16
OCROS
BOLOGNESI
RECUAY
H U AR I
HUARAZ
A.RAIMONDI
POMABAMBA
ASUNCION
CARHUAZ
MCAL. LUZURIAGA
HUAYLAS
YUNGAY
SIHUAS
CORONGO
PALLASCA
SANTA
LIMA
CASMA
LALIBERTAD
AIJAAncash
PERU
C.F. FITZCARRALD
HUARMEY
Figura N° 39 Fuentes Sismogenicas continental del Perú al 2011, con diferenciación
del mecanismo focal generador de sismos
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 85/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -85-
Cuadro N° 7 Coordenadas Geográficas de las Fuentes Subducción
Código FUENTEMECANISMO
FOCALLongitud Latitud Profundidad
(km)(O) (S)
IFF1 Fuente F1 Interfase
-78.598 1.483 36-80.038 -2.447 51-81.292 -2.445 42-81.294 -0.625 29-80.516 1.483 20
IFF2 Fuente F2 Interfase
-79.156 -7.834 49-81.050 -8.931 27-81.709 -7.600 23-82.089 -6.250 22-82.018 -3.781 28-80.809 -2.445 44-79.302 -2.447 60-80.214 -3.623 48-80.673 -5.441 39
IFF3 Fuente F3 Interfase
-81.050 -8.931 27-77.028 -14.811 23-75.998 -13.999 42-79.156 -7.834 57
IFF4 Fuente F4 Interfase
-77.028 -14.811 23-75.684 -16.501 17-74.063 -17.768 23-72.914 -16.397 52-75.998 -13.999 43
IFF5 Fuente F5 Interfase
-74.063 -17.768 20-72.914 -16.397 42-71.427 -17.553 46
-69.641 -18.721 53-69.627 -22.000 25-71.586 -22.000 25-71.617 -19.680 25
Fuente: Elaboración Propia
Cuadro N° 8 Coordenadas Geográficas de las Fuentes Subducción
Código FUENTEMECANISMO
FOCALLongitud Latitud Profundidad
(km)(O) (S)
ISF6 Fuente F6 Intraplacasuperficial
-77.923 -0.946 108
-76.863 1.483 116-78.598 1.482 105-80.038 -2.446 93-78.598 -2.446 103
ISF7 Fuente F7Intraplacasuperficial
-79.302 -2.447 91-78.598 -2.447 98-78.459 -5.050 101-77.434 -6.719 110-79.156 -7.834 95-80.673 -5.441 81-80.214 -3.622 84
ISF8 Fuente F8 Intraplacasuperficial
-79.156 -7.834 107
-75.998 -13.999 76-74.996 -13.218 103-78.427 -7.363 103
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 86/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -86-
Cuadro N° 8 Coordenadas Geográficas de las Fuentes Subducción
Código FUENTEMECANISMO
FOCALLongitud Latitud Profundidad
(km)(O) (S)
ISF9 Fuente F9Intraplacasuperficial
-75.998 -13.999 88-72.914 -16.397 94-72.160 -15.453 103-74.996 -13.218 98
ISF10 Fuente F10Intraplacasuperficial
-72.914 -16.397 87-70.892 -13.863 115-69.055 -15.365 124-68.013 -19.959 111-67.868 -22.000 165-69.627 -22.000 100-69.641 -18.721 104-71.427 -17.553 95
IIF11 Fuente F11Intraplacaintermedia
-77.434 -6.719 32-75.598 -5.560 88
-75.243 -3.054 148-76.788 -0.944 165-77.923 -0.946 144-78.598 -2.447 103-78.459 -5.050 48
IIF12 Fuente F12Intraplacaintermedia
-78.427 -7.366 82-74.996 -13.218 52-73.973 -12.421 47-77.177 -6.557 76
IIF13 Fuente F13Intraplacaintermedia
-74.996 -13.218 53-72.160 -15.453 104-70.892 -13.863 58
-73.577 -12.112 23
IIF14 Fuente F14Intraplacaintermedia
-77.177 -6.557 70-75.600 -5.539 145-74.400 -6.567 165-73.589 -8.086 160-73.914 -9.347 120-72.963 -11.633 102-73.973 -12.421 55
Fuente: Elaboración Propia
Cuadro N° 9 Coordenadas Geográficas de las Fuentes Continentales
Código FUENTEMECANISMO
FOCALLongitud Latitud Profundidad
(km)(O) (S)
CF15 Fuente F15 Cortical
-79.156 -7.834 29-78.084 -7.213 23-76.340 -10.670 24-74.760 -13.130 23-75.998 -13.999 31
CF16 Fuente F16 Cortical
-75.998 -13.999 29-74.760 -13.130 22-70.176 -15.201 15-70.434 -15.947 19
-69.134 -17.789 23-69.641 -18.721 28-71.427 -17.553 29
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 87/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -87-
Cuadro N° 9 Coordenadas Geográficas de las Fuentes Continentales
Código FUENTEMECANISMO
FOCALLongitud Latitud Profundidad
(km)(O) (S)
CF17 Fuente F17 Cortical
-78.100 0.748 23-76.872 0.373 25-77.410 -0.867 26-76.826 -4.705 32-79.100 -5.200 30-79.085 -0.370 23
CF18 Fuente F18 Cortical
-79.100 -5.200 23.5-75.100 -4.330 31.5-74.422 -7.976 32-77.143 -9.079 26.5
CF19 Fuente F19 Cortical
-77.143 -9.079 23-74.422 -7.976 35-74.170 -9.330 32-72.480 -11.400 31
-74.760 -13.130 18-76.340 -10.670 20
CF20 Fuente F20 Cortical
-74.760 -13.130 28-72.480 -11.400 28-69.400 -12.966 26.80-70.176 -15.201 25
Fuente: Elaboración Propia
Donde:
La interpretación del código es la siguiente, la primera letra del
mecanismo focal, como puede ser interfase (IF), intraplaca Superficial
(IS), interplaca intermedia (II), cortical (C); acompañado por la fuente
(F), y por un numero 1; como por ejemplo IFF1: mecanismo de interfase
fuente numero 1
3.6 CÁLCULOS DE LOS PARÁMETROS SISMOLÓGICOS DE LAS FUENTES
Conocida la sismicidad del territorio peruano se prosiguió a calcular los
parámetros sismológicos y tectónicos de las 20 fuentes Sismogenicas
propuestas en la presente investigación, para la obtención de estos parámetros
se utilizo la escala de magnitud de momento (MW) por ser una escala que no se
satura para evento mayores a 7 y describir con mayor precisión la verdadero
valor de un evento sísmico.
Para la determinación de los parámetros sismológicos, se utilizo el
software que realiza análisis de sismicidad “Zmap - versión 6.0” desarrollado
por Stefan Wiemer en 2001.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 88/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -88-
Los parámetros sismológicos determinados en la presente investigación
se realizo asumiendo el modelo exponencial no truncado de Gutenberg y Richter
(que simula la distribución magnitud-frecuencia) y el modelo de tiempo de
ocurrencia de Poisson, para cada una de las fuentes sismogénicas; estosparámetros se describen a continuación:
Valor de b: es una constante que caracteriza la distribución de las
magnitudes. También se le denomina “índice de sismicidad”, en
término de logaritmo natural, el cual se determino mediante el
método de máxima Verosimilitud.
Coeficiente de variación del valor de b, es determinados
conjuntamente con el valor b
Tasa de excedencia de un sismo MC, es el número de sismos que
exceden una magnitud MC.
Magnitud Mínima de Umbral Mc, para lo cual se empleo el criterio
de la mejor combinación de métodos (Mc95, Mc90, Máxima
curvatura), el cual es propuesto por Wiemer y Wyss el 2005.
Magnitud Máxima Observada, la cual corresponde con la
magnitud del terremoto más grande ocurrido en cada zona
durante tiempos históricos, del catalogo sísmico utilizado.
Magnitud Máxima Esperada: es la magnitud máxima que puede
esperarse en cada zona sísmica de acuerdo con las características
de cada fuente, entre ellas la longitud de ruptura, es decir la
longitud de las fallas, esta se calculo mediante la formula de Wells
y Coppersmith (1994) en función al Área
Desviación estándar de la Magnitud Máxima Esperada σMw, se
determina en función a la relación empleada del Cuadro N°1
A continuación se presenta los resultados obtenidos de los parámetros
sismológicos para cada una de las fuentes sismogénicas, tanto para el proceso
de subducción diferenciados según su mecanismo de generación de los sismos,
como sismos de interface, sismos de intraplaca superficial, y sismos de
intraplaca intermedio, así como también para las fuentes sismogénicas
continentales o corticales
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 89/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -89-
Figura N° 40 Curva de recurrencia sísmica de
la fuente F1 de interface, con la ubicación delpunto de inflexión que representa a la
magnitud mínima umbral (Mc).
Figura N° 41 Curva de recurrencia sísmica de la
fuente F2 de interface, con la ubicación del punto
de inflexión que representa a la magnitud
mínima umbral (Mc).
Figura N° 42 Curva de recurrencia sísmica dela fuente F3 de interface, con la ubicación del
punto de inflexión que representa a la
magnitud mínima umbral (Mc).
Figura N° 43 Curva de recurrencia sísmica de
la fuente F4 de interface, con la ubicación del
punto de inflexión que representa a la
magnitud mínima umbral (Mc).
Figura N° 44 Curva de recurrencia sísmica dela fuente F5 de interface, con la ubicación del
punto de inflexión que representa a la
magnitud mínima umbral (Mc).
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 90/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -90-
Figura N° 45 Curva de recurrencia sísmica de la
fuente F6 de intraplaca superficial, con la
ubicación del punto de inflexión que representa
a la magnitud mínima umbral (Mc).
Figura N° 46 Curva de recurrencia sísmica de lafuente F7 de intraplaca superficial, con la
ubicación del punto de inflexión que representa
a la magnitud mínima umbral (Mc).
Figura N° 47 Curva de recurrencia sísmica de la
fuente F8 de intraplaca superficial, con la
ubicación del punto de inflexión que representa
a la magnitud mínima umbral (Mc).
Figura N° 48 Curva de recurrencia sísmica de la
fuente F9 de intraplaca superficial, con la
ubicación del punto de inflexión que representa
a la magnitud mínima umbral (Mc).
Figura N° 49 Curva de recurrencia sísmica de lafuente F10 de intraplaca superficial, con la
ubicación del punto de inflexión que representa
a la magnitud mínima umbral (Mc).
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 91/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -91-
Figura N° 50 Curva de recurrencia sísmica de la
fuente F11 de intraplaca intermedia, con la
ubicación del punto de inflexión que representa
a la magnitud mínima umbral (Mc).
Figura N° 51 Curva de recurrencia sísmica de
la fuente F12 de intraplaca intermedia, con la
ubicación del punto de inflexión que
representa a la magnitud mínima umbral (Mc).
Figura N° 52 Curva de recurrencia sísmica de
la fuente F13 de intraplaca intermedia, con la
ubicación del punto de inflexión que
representa a la magnitud mínima umbral (Mc).
Figura N° 53 Curva de recurrencia sísmica de
la fuente F14 de intraplaca intermedia, con la
ubicación del punto de inflexión que
representa a la magnitud mínima umbral (Mc).
Figura N° 54 Curva de recurrencia sísmica dela fuente F15 continental, con la ubicación del
punto de inflexión que representa a la
magnitud mínima umbral Mc .
Figura N° 55 Curva de recurrencia sísmica dela fuente F16 continental, con la ubicación del
punto de inflexión que representa a la
magnitud mínima umbral (Mc).
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 92/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -92-
En el cuadro N°10 se presentan los parámetros de sismicidad local de
todas las fuentes sismogénicas, las cuales fueron determinados mediante el
análisis estadístico de máxima verosimilitud, mencionadas anteriormente.
Figura N° 56 Curva de recurrencia sísmica de
la fuente F17 continental, con la ubicación delpunto de inflexión que representa a la
magnitud mínima umbral (Mc).
Figura N° 57 Curva de recurrencia sísmica de
la fuente F18 continental, con la ubicación delpunto de inflexión que representa a la
magnitud mínima umbral (Mc).
Figura N° 58 Curva de recurrencia sísmica de
la fuente F19 continental, con la ubicación del
punto de inflexión que representa a la
magnitud mínima umbral (Mc).
Figura N° 59 Curva de recurrencia sísmica de
la fuente F20 continental, con la ubicación del
punto de inflexión que representa a la
magnitud mínima umbral (Mc).
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 93/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -93-
Cuadro N° 10 PARAMETROS SISMOLOGICOS CALCULADOS EN BASE A MAGNITUD (Mw)PERIODO DESDE 1963 - 2011: ( 48.4 AÑOS )
DESCRIPCION DE LAFUENTES
Resultados del Software Zmap Mw
N° MecanismoFocal
Codigo a b (Mc) 1 Mmax 2 ββββ 3333 c(β)β)β)β) 5555 λλλλ(Mc) 4 E(Mmax) † σσσσMw 6
1 Interfase IFF1 6.64 1.01 5.0 6.8 2.326 0.220 0.80 8.36 0.24
2 Interfase IFF2 8.04 1.15 5.1 7.1 2.648 0.140 3.09 8.56 0.24
3 Interfase IFF3 7.25 0.95 4.9 8.1 2.187 0.120 8.13 8.61 0.24
4 Interfase IFF4 9.24 1.34 5.2 6.6 3.085 0.170 3.87 8.35 0.24
5 Interfase IFF5 7.99 1.14 4.9 7.6 2.625 0.360 5.24 8.60 0.24
6IntraplacaSuperficial ISF6 5.75 0.94 5.0 6.2 2.164 0.000 0.23 8.32 0.24
7IntraplacaSuperficial
ISF7 6.70 1.05 4.8 6.3 2.418 0.310 0.94 8.50 0.24
8IntraplacaSuperficial
ISF8 6.76 1.09 4.6 6.5 2.510 0.300 1.15 8.38 0.24
9IntraplacaSuperficial
ISF9 7.72 1.17 4.9 6.3 2.694 0.320 2.01 8.19 0.24
10IntraplacaSuperficial
ISF10 7.00 0.97 5.0 6.8 2.234 0.130 2.92 8.76 0.24
11IntraplacaIntermedia
IIF11 7.11 0.95 4.8 7.2 2.187 0.120 7.33 8.66 0.24
12IntraplacaIntermedia
IIF12 7.26 1.05 4.8 6.6 2.418 0.220 3.43 8.49 0.24
13IntraplacaIntermedia
IIF13 7.52 1.14 4.8 6.2 2.625 0.340 2.31 8.33 0.24
14IntraplacaIntermedia
IIF14 7.34 0.99 4.8 7.0 2.280 0.130 8.00 8.62 0.24
15 Cortical CF15 9.15 1.57 5.0 5.9 3.615 0.440 0.41 8.47 0.24
16 Cortical CF16 7.34 1.11 4.6 6.2 2.556 0.460 3.54 8.67 0.24
17 Cortical CF17 6.10 0.93 4.7 6.2 2.141 0.190 1.11 8.55 0.24
18 Cortical CF18 8.38 1.27 5.1 6.8 2.924 0.230 1.65 8.66 0.24
19 Cortical CF19 7.99 1.20 5.0 6.6 2.763 0.210 2.02 8.59 0.24
20 Cortical CF20 6.23 0.99 4.5 5.8 2.280 0.570 1.23 8.54 0.24
Fuente: Elaboración Propia
(1) Magnitud Mínima Umbral (Mc)
(2) Magnitud Máxima Observada (Mmax)
(3) Índice de Sismicidad en termino de logaritmo natural (β)
(4) Tasa de excedencia en función al tiempo λ(Mc)
(5) Coeficiente de variación de (c(β)) (6) Desviación Estándar de la Magnitud Máxima σMw
(†
) Magnitud máxima Esperada E(Mmax), calculada mediante la formula de wells y coppersmith (1994) enfunción al Área
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 94/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -94-
3.7 LEYES DE ATENUACIÓN UTILIZADAS EN LA EVALUACION
Para considerar la propagación de las ondas sísmicas a lo largo de su
Trayectoria, desde la fuente al sitio de estudio, es necesario utilizar leyes de
atenuación sísmica que cumplan con las características sismotectónicas de lazona y que permitan establecer una relación muy ajustada de las aceleraciones
espectrales en función de la magnitud del sismo ocurrido en una fuente y la
distancia entre ésta y el sitio.
En el Perú, existen leyes de atenuación para el movimiento del suelo
propuestas por Casaverde (1980), Huaco (1980) y Ruiz (1999). Estas relaciones
lamentablemente no pudieron utilizarse en este trabajo debido a los escasos
datos utilizados en su estimación y en la medida del tamaño del sismo en que
están basados estas relaciones, generalmente mb o Ms, (Monroy y Bolaños en el
2002).
Las leyes de atenuación pueden adoptar muy diversas formas, para
estimar el peligro sísmico se ha utilizado tres modelos de atenuación para
ordenadas espectrales; estos modelos son: Youngs et al (1997) y J. Chávez
Obregón (2006), que diferencian los mecanismos focales para sismos de
subducción de interfase e intraplaca en la estimación de la máxima aceleración
del suelo. Así mismo, se ha utilizado el modelo de atenuación sísmica propuesto
por Sadigh et al (1997) para sismos continentales.
Estas leyes de atenuación utilizan como parámetro de distancia, la
calculada entre el sitio y la zona de ruptura, en lugar de la distancia epicentral o
hipocentral.
Es importante resaltar que al utilizar un grupo de ecuaciones de
atenuación en lugar de una, se están considerando las incertidumbres
inherentes a los modelos de atenuación asumidos, llamadas incertidumbres
epistémicas. Además, son tomadas en cuenta las incertidumbres aleatorias,
asociadas a errores en la estimación de parámetros de determinado modelo,
estas son incorporadas en cada ley de atenuación en su función de distribución.
3.7.1 Modelo de Atenuación sísmica de Youngs et al (1997)
Para los sismos de subducción se ha utilizado el modelo de
atenuación de aceleraciones propuestas por Youngs, Chiou, Silva y
Humphrey (1997).
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 95/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -95-
Youngs et al (1997) han desarrollado relaciones de atenuación
para zonas de subducción de sismos de interfase e intraplaca usando datos
de sismos registrados en Alaska, Chile, Cascadia, Japón, México, Perú (11
registros) y las Islas Salomón para distancias entre 10 y 500 Km, teniendoen cuenta las características del sitio, clasificándolas en tres grupos: roca,
suelo duro poco profundo y suelo profundo.
Youngs et al (1997) utilizo como parámetros, la magnitud
momento (Mw) para la medida del evento, La localización epicentral,
profundidad y mecanismo focal; para proponer el siguiente modelo de
atenuación para procesos de subducción en roca y suelo ver Cuadro N°11:
Cuadro N° 11 Relaciones de Atenuación para la Aceleración de la Respuesta Espectral Horizontal
(con 5% de amortiguamiento) para los Terremotos de Subducción(Propuesta por Youngs et al en 1997)
Funcional adoptado para Roca:
0.2418+1.414+ + 10− + +1.7818. +0.00607+0.3846 …….40
Desviación estándar: + …………………………………………… . . 41
Periodo (seg.) C1 C2 C3 C4* C5*
PGA 0.000 0.0000 -2.552 1.45 -0.10.075 1.275 0.0000 -2.707 1.45 -0.10.10 1.188 -0.0011 -2.655 1.45 -0.10.20 0.722 -0.0027 -2.528 1.45 -0.1
0.30 0.246 -0.0036 -2.454 1.45 -0.10.40 -0.115 -0.0043 -2.401 1.45 -0.10.50 -0.400 -0.0048 -2.360 1.45 -0.10.75 -1.149 -0.0057 -2.286 1.45 -0.11.00 -1.736 -0.0064 -2.234 1.45 -0.11.50 -2.634 -0.0073 -2.160 1.5 -0.12.00 -3.328 -0.0080 -2.107 1.55 -0.13.00 -4.511 -0.0089 -2.033 1.65 -0.1
Funcional adoptado para suelo:
= −0.6687+ 1.438+ + 10− + +1.097. +0.00648+0.3643 …….42
Desviación estándar: + …………………………………………… . . 43
Periodo (seg.) C1 C2 C3 C4* C5* PGA 0.000 0.0000 -2.329 1.45 -0.1
0.075 2.400 -0.0019 -2.697 1.45 -0.10.10 2.516 -0.0019 -2.697 1.45 -0.10.20 1.549 -0.0019 -2.464 1.45 -0.10.30 0.793 -0.0020 -2.327 1.45 -0.10.40 0.144 -0.0020 -2.230 1.45 -0.10.50 -0.438 -0.0035 -2.140 1.45 -0.10.75 -1.704 -0.0048 -1.952 1.45 -0.11.00 -2.870 -0.0066 -1.785 1.45 -0.11.50 -5.101 -0.0114 -1.470 1.50 -0.12.00 -6.433 -0.0164 -1.290 1.55 -0.13.00 -6.672 -0.0221 -1.347 1.65 -0.14.00 -7.618 -0.0235 -1.272 1.65 -0.1
Fuente: Seismological Research Letters Vol. 68 Number1 January February 1997.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 96/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -96-
Donde:
Y = aceleración espectral en (g)
M = magnitud momento (Mw)
rrup = distancia más cercana a la rotura (Km)
H = profundidad (Km)ZT = tipo de fuente, 0 para Interfase, 1 para intraplaca
* Desviación estándar para magnitudes M≥8
3.7.2 Modelo de Atenuación Sísmica de J. Chávez Obregón (2006)
Este modelo de atenuación sísmica para ordenadas espectrales
fue Propuesto por Chávez, J. (2006), con la finalidad de obtener el título de
Ingeniero Civil de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI-FIC, Lima -
Perú).
El modelo de atenuación para aceleraciones espectrales en el
Perú, fue calculada utilizando técnicas de regresión lineal bayesiana,
obteniéndose de esta manera valores esperados posteriores de
coeficientes de acuerdo al funcional propuesto Joyner y Boore (1988),
considerando en esta regresión datos de ambas componentes horizontales
y de la media geométrica de registros de movimientos fuertes del suelo
obtenidos de la Red Acelerográfica del CISMID, dada que es la única de
libre acceso.
El modelo de atenuación para aceleraciones espectrales propuesta
por J. Chávez Obregón el 2006 para procesos de subducción como sismos
de interface e intraplaca para sismos peruanos; en el Cuadro N°12, se
muestra el funcional adoptado también como sus coeficientes
diferenciados según el mecanismo generador de sismos:
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 97/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -97-
Cuadro N° 12 Relaciones de Atenuación para la Aceleración de la Respuesta Espectral Horizontal(con 5% de amortiguamiento) para los Terremotos de Subducción
(Propuesta por J. Chávez Obregón el 2006)Funcional Adoptado :
………………………… .
Para Sismos de Interfase
Periodo (seg) C1 C2 C3 C4 C5 σσσσ
0.00 6.7814 0.5579 0.1044 -0.500 -0.01174 0.66520.075 7.9925 0.4464 0.0508 -0.500 -0.01647 0.69980.10 8.0084 0.4806 0.0360 -0.500 -0.01579 0.69990.20 7.3706 0.7008 0.0319 -0.500 -0.01005 0.57780.30 6.6510 0.8136 0.0813 -0.500 -0.00512 0.62830.40 6.3333 0.9515 0.1081 -0.500 -0.00605 0.61810.50 5.7184 1.0381 0.1023 -0.500 -0.00333 0.66240.75 5.0955 1.1693 0.1236 -0.500 -0.00315 0.71631.00 4.6798 1.2133 0.1052 -0.500 -0.00362 0.76551.50 3.7226 1.2478 0.1322 -0.500 -0.00173 0.7565
2.00 3.0191 1.3198 0.1414 -0.500 -0.00018 0.75662.50 2.6098 1.3464 0.1790 -0.500 -0.00095 0.74123.00 2.2923 1.3163 0.1853 -0.500 -0.00151 0.73773.50 2.0768 1.3049 0.1949 -0.500 -0.00214 0.74604.00 1.8753 1.3016 0.2057 -0.500 -0.00235 0.7561
Para Sismos de Intraplaca
Periodo (seg) C1 C2 C3 C4 C5 σσσσ
0.00 6.1921 1.1215 0.1594 -0.500 -0.00438 0.69330.075 7.1041 1.1689 0.0527 -0.500 -0.00590 0.68850.10 7.0325 1.2325 0.0169 -0.500 -0.00584 0.68270.20 6.9811 1.2478 0.0243 -0.500 -0.00468 0.62530.30 6.7913 1.1943 0.0670 -0.500 -0.00449 0.68120.40 6.5644 1.4063 0.0896 -0.500 -0.00505 0.66130.50 6.0785 1.4381 0.0976 -0.500 -0.00476 0.6785
0.75 5.4073 1.5479 0.1696 -0.500 -0.00488 0.70671.00 4.7446 1.4900 0.1480 -0.500 -0.00427 0.69321.50 4.1025 1.5545 0.1085 -0.500 -0.00386 0.62472.00 3.8238 1.7196 0.1258 -0.500 -0.00469 0.60382.50 3.4518 1.7530 0.1412 -0.500 -0.00505 0.60703.00 3.1254 1.7960 0.1651 -0.500 -0.00507 0.61143.50 2.6808 1.7574 0.2051 -0.500 -0.00445 0.62124.00 2.4383 1.7721 0.2612 -0.500 -0.00465 0.6178
Fuente: Jorge Chávez Obregón (2006).
Donde:
Sa(T) = Aceleración espectral en cm/s2, para el periodo T.
T = Periodo del sistema de un grado de libertad en seg.
Mw = Magnitud de momento sísmico.
R = Distancia hipocentral o distancia más cercana al área de ruptura en km.
3.7.3 Modelo de Atenuación Sísmica de Sadigh et al (1997)
Para los sismos continentales se ha utilizado la ley de atenuación
propuesta por Sadigh, Chang, Egan, Makdisi y Youngs (1997). Esta relación
está basada principalmente en sismos de la Costa Oeste de los Estados
Unidos y en datos obtenidos de los sismos de Gazli (Rusia, 1976) y Tabas(Irán, 1978), por medio de un análisis de regresión utilizando una base de
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 98/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -98-
datos de 121 acelerogramas de terremotos, La medida del tamaño del
evento fue caracterizada por la magnitud momento (Mw>3.8), registrados
en sitios dentro de los 200 kilómetros de la superficie de ruptura; la
distancia empleada en el modelo, es definida como la menor distancia a laruptura.
Este modelo de atenuación de aceleraciones espectrales se aplica
a sismos continentales.
Cuadro N° 13 Relación de Atenuación para la Aceleración de la Respuesta Espectral Horizontal(con 5% de amortiguamiento) para los Terremotos de Subducción
(Propuesta por Sadigh et al 1997)Funcional adoptado para Roca:
. . ++ + + ……………. . .
Desviación estándar: ………………………….………. .
Para eventos con M ≤ 6.5.
Periodo (seg) C1 C2 C3 C4 C5 C6 C70.07 0.1320 1.2000 0.0072 -2.5536 1.5558 0.3000 -0.09890.10 0.3300 1.2000 0.0072 -2.5776 1.5558 0.3000 -0.04920.20 0.1836 1.2000 -0.0048 -2.4960 1.5558 0.3000 0.00000.30 -0.0684 1.2000 -0.0204 -2.4336 1.5558 0.3000 0.00000.40 -0.3576 1.2000 -0.0336 -2.3880 1.5558 0.3000 0.00000.50 -0.7056 1.2000 -0.0480 -2.3340 1.5558 0.3000 0.00000.75 -1.4496 1.2000 -0.0600 -2.2380 1.5558 0.3000 0.0000
1.00 -2.0460 1.2000 -0.0660 -2.1600 1.5558 0.3000 0.00001.50 -2.8880 1.2000 -0.0780 -2.0700 1.5558 0.3000 0.00002.00 -3.5340 1.2000 -0.0840 -2.0040 1.5558 0.3000 0.00003.00 -4.4400 1.2000 -0.0960 -1.9320 1.5558 0.3000 0.0000
Para eventos con M > 6.5.Periodo C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7
0.07 -0.6480 1.3200 0.0072 -2.5536 -0.5814 0.6288 -0.09840.10 -0.4500 1.3200 0.0072 -2.5776 -0.5814 0.6288 -0.04920.20 -0.5964 1.3200 -0.0048 -2.4960 -0.5814 0.6288 0.00000.30 -0.8484 1.3200 -0.0204 -2.4330 -0.5814 0.6288 0.00000.40 -1.1376 1.3200 -0.0336 -2.3880 -0.5814 0.6288 0.00000.50 -1.4856 1.3200 -0.0480 -2.3340 -0.5814 0.6288 0.00000.75 -2.2296 1.3200 -0.0600 -2.2380 -0.5814 0.6288 0.00001.00 -2.8260 1.3200 -0.0660 -2.1600 -0.5814 0.6288 0.0000
1.50 -3.6684 1.3200 -0.0780 -2.0700 -0.5814 0.6288 0.00002.00 -4.3140 1.3200 -0.0840 -2.0040 -0.5814 0.6288 0.00003.00 -5.2200 1.3200 -0.0960 -1.9320 -0.5814 0.6288 0.0000
Fuente: Bolaños A. y Monroy O. (2004).
Donde:
Sa(T) = aceleración espectral en (g)
M = magnitud momento (Mw)
R = distancia más cercana a la rotura (Km)
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 99/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -99-
Las desviaciones estándar del logaritmo natural de las ordenadas
espectrales estimadas para cada periodo son:
Cuadro N° 14 Desviación Estándar del modelosde atenuación de Sadigh et al 1997
Periodo (seg) 0.07 1.40-0.14M; 0.39 para M≥7.210.10 1.41-0.14M; 0.40 para M≥7.210.20 1.43-0.14M; 0.42 para M≥7.210.30 1.45-0.14M; 0.44 para M≥7.210.40 1.48-0.14M; 0.47 para M≥7.210.50 1.50-0.14M; 0.49 para M≥7.210.75 1.52-0.14M; 0.51 para M≥7.21
≥1.00 1.53-0.14M; 0.52 para M≥7.21
3.8 METODOLOGIA DE ANALISIS DE PELIGRO SISMICO UTILIZADA
La evaluación del peligro sísmica se efectuó en términos probabilísticos,
establecida como frecuencia de excedencia anual de respuestas de aceleraciones
espectrales, de estructuras elásticas con un amortiguamiento igual a 5% del
crítico, ubicadas sobre el basamento rocoso, considerando las incertidumbres
asociadas a la fuente de generación sísmica y a la propagación de las ondas.
La metodología utilizada en el presente estudio se basa en los
fundamentos matemáticos desarrollados inicialmente por Cornell (1968)
aplicando el teorema de probabilidad total (Ecuación Ec.22).
∑ ∭ , , ...…Ec.22
Y = parámetro indicativo de la respuesta espectral de aceleración (en este estudio).
νi = tasa anual de ocurrencia de sismos en la fuente i, superiores a un umbral
establecido
f Mi = función de densidad de magnitudes de la fuente i.
f Ri , | Mi = función de densidad de la distancia dada la magnitud, para la fuente i.
P[Y > y|m, r] = probabilidad de que un sismo de magnitud m a una distancia r produzca
una amplitud Y que exceda el valor y.
Una vez conocidas la sismicidad de las fuentes y los patrones de atenuación de las
ondas generadas en cada una de ellas, puede calcularse la amenaza sísmica
considerando la suma de los efectos de la totalidad de las fuentes sísmicas y la distancia
entre cada fuente y el sitio donde se encuentra la estructura. La amenaza, expresada en
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 100/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -100-
términos de las tasas de excedencia de intensidades a, el programa de cómputo crisis
2007 Ver7.2 utiliza para el cálculo la siguiente expresión:
λ
| , …………………………. . .47
Donde:
La sumatoria abarca la totalidad de las fuentes sísmicas N, y Pr(A>a|M,R i) es la
probabilidad de que la intensidad exceda un cierto valor, dadas la magnitud del
sismo M, y la distancia entre la i-ésima fuente y el sitio Ri. Las funciones λ i(M) son
las tasas de actividad de las fuentes sísmicas. La integral se realiza desde M 0
hasta Mu, lo que indica que se toma en cuenta, para cada fuente sísmica, la
contribución de todas las magnitudes.
Conviene hacer notar que la ecuación anterior sería exacta si las fuentes sísmicas
fueran puntos. En realidad son volúmenes, por lo que los epicentros no sólo pueden
ocurrir en los centros de las fuentes sino, con igual probabilidad, en cualquier punto
dentro del volumen correspondiente. Se debe tomar en cuenta esta situación
subdividiendo las fuentes sísmicas en triángulos, en cuyo centro de gravedad se
considera concentrada la sismicidad del triángulo. La subdivisión se hace
recursivamente hasta alcanzar un tamaño de triángulo suficientemente pequeño como
para garantizar la precisión en la integración de la ecuación anterior.
En vista de que se supone que, dadas la magnitud y la distancia, la intensidad
tiene distribución lognormal, la probabilidad Pr(A>a|M, Ri) se calcula de la siguiente
manera:
> |, = φ 1
|, ………………………. .48
Siendo φ( ) la distribución normal estándar, E(A|M, Ri) el valor esperado del
logaritmo de la intensidad (dado por la ley de atenuación correspondiente) y σLna sucorrespondiente desviación estándar.
3.9 EVALUACION DEL PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO (PSHA) EN LA
REGION ANCASH
Una vez conocidas la sismicidad de las fuentes y los patrones de
atenuación de las ondas generadas en cada una de ellas, incluyendo los efectos
de la geología local, puede calcularse el peligro sísmico considerando la suma de
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 101/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -101-
los efectos de la totalidad de las fuentes sísmicas y la distancia entre cada fuente
y el sitio donde se encuentra el proyecto.
La evaluación del peligro sísmica se desarrolló a través del programa de
computación crisis2007 Ver7.2 (Instituto de Ingeniería, UNAM, Mexico, 2007),el cual calcula la amenaza sísmica a través de la metodología mencionada
anteriormente. Para lo que fue necesario suministrar a la base de datos del
programa, las coordenadas geográficas de las trazas las áreas de las fuentes
sismogénicas (Cuadro N°9),
El presente estudio se utilizó las fuentes de subducción IFF1, IFF2, IFF3,
IFF4 y IFF5, asumiendo que estas fuentes presentan mecanismos focales del
tipo compresivo, o de falla inversa, los cuales corresponden a sismos de
subducción de interfase. Así mismo, se utilizó las fuentes de subducción de
intraplaca superficial ISF6, ISF7, ISF8, ISF9 y ISF10, e intraplaca intermedia,
IIF11, IIF12, IIF13 y IIF14, asumiendo que estas fuentes presentan mecanismos
focales del tipo tensional, o de falla normal. Por su parte, para las fuentes
continentales fueron consideradas para el análisis, las fuentes CF15, CF16, CF17,
CF18, CF19 y CF20.
Los parámetros de las fuentes se muestran en el Cuadro N°10,
específicamente, los parámetros de la recurrencia de Gutenberg y Richter, la
tasa de sismicidad para magnitudes Mínima Umbral (Mc), el índice de
sismicidad en términos de logaritmo natural (β), el coeficiente de variación de
(c(β)), la magnitud máxima Observada, la magnitud máxima Esperada
(E(Mmax)), calculada mediante la relación entre el Área de ruptura y las
magnitudes de cada evento sísmico posible, escogiéndose la correlación de
Wells & Coppersmith (1994) y su desviación estándar de la magnitud máximaesperada (σMw).
Para el parámetro de atenuación sísmica se considero los siguientes
modelos de atenuación sísmica de aceleraciones espectrales para le basamento
rocoso:
Modelo de atenuación de Young et al (1997) para los sismos de
subducción, para las fuentes sismogénicas de Intraplaca
intermedia, como IIF11, IIF12, IIF13 y IIF14
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 102/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -102-
Modelo de atenuación de J. Chávez Obregón (2006) para los
sismos de subducción, para las fuentes sismogénicas de interfase,
IFF1, IFF2, IFF3, IFF4 y IFF5, y para intraplaca superficial, ISF6,
ISF7, ISF8, ISF9 y ISF10 Modelo de Atenuación de Sadigh et al (1997) para sismos
continentales, para las fuentes sismogénicas CF15, CF16, CF17,
CF18, CF19 y CF20.
Se suministro las coordenadas geográficas de cada capital de provincia
de la región Ancash, como áreas de estudio, y se además se calculo al grilla de un
ancho de 0.5 de incremento en ambas direcciones, desde el origen -82°, -20°,
como se muestra en la figura N°60
Los parámetros de integración y periodos de retornos utilizados, son los
que se muestran en la figura N°61
Figura N° 60 Malla de puntos y lugares de análisis utilizados en el presente investigación
Figura N° 61 parámetros de integración utilizados en la presente investigación
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 103/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -103-
Los resultados del análisis obtenidos con el programa CRISIS 2007, son
las aceleraciones horizontales esperadas para los periodos calculados de
T=0.00; 0.20; 1.00seg., correspondientes a los periodo de retorno de 50, 72, 475,
950 años; para la región Ancash, en las figuras N° 62, 63, 64, 65 se muestran losmapas de isoaceleraciones, para la aceleración máxima (PGA), T=0.00seg.
Figura N° 62 Mapa de isoaceleraciones máxima del terreno (PGA), T=0.00Seg, de un periodo de
retorno de 50 años, de una probabilidad de excedencia del 50%
Figura N° 63 Mapa de isoaceleraciones máxima del terreno (PGA), T=0.00Seg, de unperiodo de retorno de 72 años, de una probabilidad de excedencia del 50%
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 104/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -104-
En las figuras N° 66, 67, 68, 69 se muestran los mapas de
isoaceleraciones, para la aceleraciones espectrales Sa(T), para T=0.20seg. y
diferentes periodos de retorno:
Figura N° 64 Mapa de isoaceleraciones máxima del terreno (PGA), T=0.00Seg, de un
periodo de retorno de 475 años, de una probabilidad de excedencia del 10%
Figura N° 65 Mapa de isoaceleraciones máxima del terreno (PGA), T=0.00Seg, de un
periodo de retorno de 950 años, de una probabilidad de excedencia del 10%
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 105/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -105-
Figura N° 66 Mapa de isoaceleraciones para, T=0.20Seg, de un periodo de retorno de 50
años, de una probabilidad de excedencia del 50%
Figura N° 67 Mapa de isoaceleraciones para, T=0.20Seg, de un periodo de retorno de 72
años, de una probabilidad de excedencia del 50%
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 106/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -106-
En las figuras N° 70, 71, 72, 73 se muestran los mapas de
isoaceleraciones, para la aceleraciones espectrales Sa(T), para T=1.00seg. y
diferentes periodos de retorno:
Figura N° 68 Mapa de isoaceleraciones para, T=0.20Seg, de un periodo de retorno de 475
años, de una probabilidad de excedencia del 10%
Figura N° 69 Mapa de isoaceleraciones para, T=0.20Seg, de un periodo de retorno de 950
años, de una probabilidad de excedencia del 10%
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 107/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -107-
Figura N° 70 Mapa de isoaceleraciones para, T=1.00Seg, de un periodo de retorno de 50
años, de una probabilidad de excedencia del 50%
Figura N° 71 Mapa de isoaceleraciones para, T=1.00Seg, de un periodo de retorno de 72
años de una robabilidad de excedencia del 50%
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 108/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -108-
En la figura N°74 se muestran la Curva de peligro sísmico para todas las
capitales de provincias para la región Ancash, para Aceleración Máxima de
Movimiento en el basamento rocoso de la región.
Figura N° 72 Mapa de isoaceleraciones para, T=1.00Seg, de un periodo de retorno de 475
Figura N° 73 Mapa de isoaceleraciones para, T=1.00Seg, de un periodo de retorno de 475
años, de una probabilidad de excedencia del 10%
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 109/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -109-
1.0E-05
1.0E-04
1.0E-03
1.0E-02
1.0E-01
1.0E+00
0.1 1
P o r b a b i l i a d a d a
n u a l d e e x c e d e n c i a
Aceleracion Espectral (g)
Curva de Peligro Sismico Probabilisticode toda las provincias de la Region Ancash,
para la Aceleracion Espectral Sa(T), T=0.20seg.
huarmey
llamellin
huaraz
Aija
Bolognesi
Asuncion
Carhuaz
Casma
Corongo
Fitcarrald
Huari
Huaylas
Luzuriaga
Ocros
Pallasca
Pomabamba
Recuay
Santa
Sihuas
Yungay
1.0E-05
1.0E-04
1.0E-03
1.0E-02
1.0E-01
1.0E+00
0.1 1
P o r b a b i l i a d a d a n u a l d e e x c e d e n c i a
Aceleracion en (g)
Curva de Peligro Sismico Probabilisticode toda las provincias de la Region Ancash,
para Aceleraciones Maxima (PGA) T=0.00seg.
Huarmey
Llamellin
Huaraz
Aija
Bolognesi
Asuncion
Carhuaz
Casma
Corongo
Fitcarrald
Huari
Huaylas
Luzuriaga
Ocros
Pallasca
PomabambaRecuay
Santa
Sihuas
Yungay
Figura N° 74 Curva de Peligro sísmico para el Basamento rocoso, en las provincias de la
región Ancash, para Aceleración Máxima del Terreno (PGA)
Figura N° 75 Curva de Peligro sísmico para el Basamento rocoso, en las provincias de la
región Ancash, para Aceleración Espectral Sa(T), T=0.20seg.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 110/140
UNASAM - FIC CAPITULO III
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -110-
1.0E-05
1.0E-04
1.0E-03
1.0E-02
1.0E-01
1.0E+00
1.00E-01 1.00E+00
P o r b a b i l i a d a d a n u a l d e e x c e d e n c i a
Aceleracion Espectral (g)
Curva de Peligro Sismico Probabilisticode toda las provincias de la Region Ancash,
para la Aceleracion Espectral Sa(T), T=1.00seg.
Huarmey
Llamellin
Huaraz
Aija
Bolognesi
Asuncion
Carhuaz
Casma
Corongo
Fitcarrald
Huari
Huaylas
Luzuriaga
Ocros
Pallasca
Pomabamba
Recuay
Santa
Sihuas
Yungay
Figura N° 76 Curva de Peligro sísmico para el Basamento rocoso, en las provincias de la
región Ancash, para Aceleración Espectral Sa(T), T=1.00seg.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 111/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -111-
CAPITULO IV CAPITULO IV CAPITULO IV CAPITULO IV
ESPECTROS DE PELIGROESPECTROS DE PELIGROESPECTROS DE PELIGROESPECTROS DE PELIGROUUUUNIFORMENIFORMENIFORMENIFORME (UHS)(UHS)(UHS)(UHS) PARA PARA PARA PARA LA LA LA LA
REGIONREGIONREGIONREGION DEDEDEDE ANCASH ANCASH ANCASH ANCASH
Los espectros de peligro uniforme (UHS), se dan para una probabilidad
de excedencia (o periodo de retorno) determinada, el valor del movimiento en
función del periodo espectral que define el parámetro del movimiento.
Los valores de aceleración espectral recomendados para el diseño, se dan
para los períodos de retorno de 475 y 975 años y los períodos estructurales de
0.00seg, 0.20 y 1.00 seg., estos valores de los espectros de Peligro Uniforme
(UHS), son determinados por el programa de computo Crisis 2007 Ver 7.2
(Ordaz et al 2007), en base a los resultados obtenidos en las curvas de peligro
sísmico probabilístico.
Los espectros uniforme de peligro (UHS) que se presentan corresponden
a las capitales de las 20 provincias de la región Ancash, para los periodos de
retorno de 475 y 950, considerando un 10% de probabilidad de excedencia en
50 años y para los periodos estructurales (PGA, 0,2seg. y 1.00seg.) como se
muestran en las Figuras N°77 hasta la Figuras N°96
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 112/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -112-
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)Huaraz
Tr= 475
Tr=950
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)Pallasca
Tr= 475
Tr=950
Figura N° 77 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento =5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y
950 años, en Huaraz
Figura N° 78 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y
950 años, en Pallasca
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 113/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -113-
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)Santa
Tr= 475
Tr=950
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)Corongo
Tr= 475
Tr=950
Figura N° 79 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y
950 años, en Santa
Figura N° 80 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y
950 años, en Corongo
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 114/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -114-
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)
Sihuas
Tr= 475
Tr=950
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e
l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)Huaylas
Tr= 475
Tr=950
Figura N° 81 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y
950 años, en Sihuas
Figura N° 82 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y950 años, en Huaylas
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 115/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -115-
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)
Pomabamba
Tr= 475
Tr=950
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)
Casma
Tr= 475
Tr=950
Figura N° 83 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y
950 años, en Pomabamba
Figura N° 84 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y
950 años en Casma
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 116/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -116-
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)
Yungay
Tr= 475
Tr=950
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e
l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)Mariscal Luzuriaga
Tr= 475
Tr=950
Figura N° 85 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y
950 años, en Yun a
Figura N° 86 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y950 años, en Mariscal Luzuriaga
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 117/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -117-
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)
Huarmey
Tr= 475
Tr=950
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS) Aija
Tr= 475
Tr=950
Figura N° 87 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y
950 años, en Huarme
Figura N° 88 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y950 años, en Aija
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 118/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -118-
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)
Carhuaz
Tr= 475
Tr=950
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS) Asuncion
Tr= 475
Tr=950
Figura N° 89 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y
950 años, en Pomabamba
Figura N° 90 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y950 años, en Asunción
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 119/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -119-
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)
Carlos Fermin Fitcarrald
Tr= 475
Tr=950
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS) Antonio Raimondi
Tr= 475
Tr=950
Figura N° 91 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y
950 años, en Carlos Fermín Fitcarrald
Figura N° 92 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y950 años, en Antonio Raimondi
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 120/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -120-
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)
Recuay
Tr= 475
Tr=950
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)Huari
Tr= 475
Tr=950
Figura N° 93 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y
950 años, en Recuay
Figura N° 94 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y950 años, en Huari
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 121/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -121-
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)
Ocros
Tr= 475
Tr=950
0.10 g
1.00 g
10.00 g
0.00 0.01 0.10 1.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)Bolognesi
Tr= 475
Tr=950
Figura N° 95 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y
950 años, en Ocros
Figura N° 96 Espectro Uniforme de Peligro (UHS) de aceleraciones de respuesta
elástica (amortiguamiento=5% del crítico) para los períodos de retorno de 475 y950 años, en Bolognesi
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 122/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -122-
En el Cuadro N°15 se muestran los resultados de los 20 puntos de
análisis o capitales de las provincias de la región Ancash, utilizando todos los
modelos de atenuación, períodos de retornos (475, 950 años) y períodos
estructurales (0.00, 0.20 y 1.00 seg.) considerados en esta investigación.
Cuadro N° 15 Espectro Uniforme de Peligro Sísmico (UHS) para los periodos de retornode 475 y 950 y los periodos Estructurales de PGA, 0.2 y 1.00 seg
Espectro Uniforme de Peligro (UHS)
Periodo de Retorno Tr= 475 Tr=950
Periodo Estructural(seg.)
PGA(0.00)
(0.20) (1.00)PGA
(0.00)(0.20) (1.00)
Provincia Acel (g) Acel (g) Acel (g) Acel (g) Acel (g) Acel (g)
Huaraz 0.337 g 0.786 g 0.272 g 0.477 g 1.060 g 0.362 g
Pallasca 0.328 g 0.800 g 0.282 g 0.457 g 1.040 g 0.366 g
Santa 0.836 g 1.420 g 0.400 g 1.160 g 1.980 g 0.567 g
Corongo 0.331 g 0.811 g 0.284 g 0.468 g 1.070 g 0.370 g
Sihuas 0.351 g 0.846 g 0.326 g 0.466 g 1.070 g 0.408 g
Huaylas 0.295 g 0.748 g 0.274 g 0.424 g 0.983 g 0.363 g
Pomabamba 0.351 g 0.852 g 0.328 g 0.460 g 1.060 g 0.409 gCasma 0.730 g 1.260 g 0.376 g 1.070 g 1.830 g 0.542 g
Yungay 0.310 g 0.757 g 0.275 g 0.435 g 1.000 g 0.364 g
Mariscal Luzuriaga 0.374 g 0.871 g 0.349 g 0.483 g 1.080 g 0.431 g
Huarmey 0.912 g 1.536 g 0.414 g 1.282 g 2.140 g 0.592 g
Aija 0.329 g 0.746 g 0.271 g 0.479 g 1.020 g 0.370 g
Carhuaz 0.331 g 0.791 g 0.279 g 0.472 g 1.050 g 0.369 g
Asuncion 0.337 g 0.842 g 0.304 g 0.456 g 1.070 g 0.387 g
Carlos FerminFitcarrald
0.347 g 0.856 g 0.319 g 0.460 g 1.080 g 0.400 g
Antonio Raimondi 0.427 g 0.920 g 0.403 g 0.532 g 1.120 g 0.476 g
Recuay 0.305 g 0.744 g 0.267 g 0.443 g 1.010 g 0.357 g
Huari 0.341 g 0.855 g 0.307 g 0.462 g 1.080 g 0.394 g
Ocros 0.386 g 0.799 g 0.285 g 0.558 g 1.110 g 0.391 g
Bolognesi 0.333 g 0.797 g 0.271 g 0.477 g 1.070 g 0.360 gFuente: Elaboración Propia
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 123/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -123-
CAPITULO V CAPITULO V CAPITULO V CAPITULO V
DISCUSION DE RESULTADOSDISCUSION DE RESULTADOSDISCUSION DE RESULTADOSDISCUSION DE RESULTADOS
5.1 PELIGRO SÍSMICO PROBABILISTICO DE LA REGION DE ANCASH
(PSHA)
Los resultados mostrados en el capítulo III, Figura N°74, se aprecia las
curvas de peligro sísmicos para todas las capitales de las provincias de la región
Ancash.
A continuación se muestra los limites propuesta por VISION 2000, en
donde recomienda que se verifique el desempeño de las estructuras ante los
cuatro eventos sísmicos, ver cuadro N°16
Cuadro N° 16 . Sismos recomendados por el Comité VISION 2000
Sismo Vida Útil TProbabilidad de
Excedencia P*
Período medio de
Retorno, tr
Tasa Anual de
excedencia
Frecuente 35 años 50% 50 años 0.02310
Ocasional 50 años 50% 72 años 0.01386
Raro 50 años 10% 475 años 0.00211
Muy raro 100 años 10% 950 años 0.00105
Fuente: VISION 2000 Report on performance based seismic engineering of buildings
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 124/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -124-
Dos aspectos son necesarios destacar con relación a la Cuadro N°16 el
primero de ellos se refiere, a que los períodos de retorno son para edificios, para
otro tipo de estructuras como presas no son aplicables y el segundo al hecho de
que estos períodos fueron obtenidos en base a la sismicidad de los U.S.A.,fundamentalmente del Estado de California (Roberto Aguiar Falconí 2004)
En la figura N°97 se gráfica los limites propuesto por visión2000 los
cuales se muestra por líneas punteadas, el valor de probabilidad anual de
excedencia que corresponden a los periodos de retorno de 50, 72, 475 y 950
años.
De la figura N°97 se aprecia la probabilidad anual de excedencia de las
aceleraciones máximas (PGA) en la región Ancash; aplicando los limites
propuestos por visión2000, se puede observar que las aceleraciones para
eventos frecuentes, con un periodo de retorno de 50 años y una probabilidad de
excedencia del 50%, las aceleraciones varían desde 0.106g hasta el valor de
Aceleraciones en la región Ancash para
un periodo de retorno de Tr= 475
Figura N° 97 Curva de Peligro sísmico para el Basamento rocoso, en las provincias
de la región Ancash, para Aceleración Máxima del Terreno (PGA) y límites
propuesto por visión 2000
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 125/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -125-
0.324g, los cuales ocurren en las provincias Huaraz y Huarmey
Respectivamente.
Para eventos ocasionales con un periodo de retorno de 72 años y una
probabilidad de excedencia del 50%, las aceleraciones varían desde 0.127ghasta el valor de 0.385g, los cuales ocurren en las provincias Huaraz y Huarmey
Respectivamente.
Para eventos Raros con un periodo de retorno de 475 años y una
probabilidad de excedencia del 10%, las aceleraciones varían desde 0.333g
hasta el valor de 0.912g, los cuales ocurren en las provincias Huaraz y Huarmey
Respectivamente.
Para eventos muy raros con un periodo de retorno de 950 años y una
Probabilidad de Excedencia del 10%, las aceleraciones varían desde 0.424g
hasta el valor de 1.282g, los cuales ocurren en las provincias Huaylas y Huarmey
Respectivamente.
Se realiza la comparación de las aceleraciones en tres capitales de las
provincias, obtenidas en esta investigación, con la norma E-030 2003, Tesis de
Bolaños y Monroy11 y la Tesis de Carlos Gamarra12; las cuales representan la
máxima y mínima aceleración y la que se encuentran mas al Nor Este, los
valores de obtenidos de las dos Tesis mencionadas se pueden observar en las
figuras N°98 y 99, y se muestran en el cuadro N°17
11 Tesis “ESPECTROS DE PELIGRO SISMICO UNIFORME“ para optar el grado de magíster en ingeniería civil de los Ing.Ana Malena Bolaños Luna, el Ing. Omar Manuel Monroy Concha del Año 2004, PUCP12 Tesis “NUEVAS FUENTES SISMOGÉNICAS PARA LA EVALUACIÓN DEL PELIGRO SÍSMICO Y GENERACIÓN DEESPECTROS DE PELIGRO UNIFORME EN EL PERÚ” para optar el Titulo Profesional de ingeniería civil del Bach. CarlosGamarra en el Año 2009, UNI
-78° -76°
- 8 °
- 1 0 °
Figura N° 98 Mapa de
ordenadas Espectrales
T=0.00seg, Propuestopor Bolaños y Monroy
del 2004
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 126/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -126-
-79° -77°
- 8 °
- 1 0 °
-75°
Cuadro N° 17 Comparación de las aceleraciones obtenidos en esta investigación con el
reglamento E-030 y Otras
Capitales deProvincias
Coordenadas E-030 del2003
Tesis BolañosMonroy 2004
Tesis CarlosGamarra
2009
EstaInvestigación
2011Long.° Lat.°
Huarmey -78.114 -9.96886 0.400 g 0.390 g 0.540 g 0.912 gHuaraz -77.500 -9.42083 0.400 g 0.270 g 0.400 g 0.337 g
Llamellin -7.6.999 -9.04247 0.400 g 0.248 g 0.320 g 0.435 g
Fuente: Elaboración Propia
5.2 ESPECTRO UNIFORME DE PELIGRO (UHS)
El comportamiento mostrado en los espectros de amenaza uniforme es
semejante en el resto de puntos evaluados y los períodos de retorno fijados,
dicho comportamiento se refiere al incremento de la aceleración esperada enroca, desde la aceleración máxima PGA con T=0.00Seg. hasta períodos de
0.10seg. y después manteniéndose aproximadamente horizontal hasta los
0,25seg., donde se alcanzan las mayores amplitudes y a partir de la cual
comienza a disminuir con el incremento de los períodos estructurales. La
respuesta obtenida para períodos estructurales de 1seg. es inferior a las
aceleraciones pico del movimiento (PGA).
Los resultados evidencian las variaciones de la respuesta de aceleraciónespectral esperada en roca, de acuerdo al punto de ubicación dentro del Área de
Figura N° 99 Mapa de Isoaceleraciones Espectrales
T=0.00seg. propuesto por Carlos Gamarra el 2009
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 127/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -127-
0.04 g
0.11 g
0.33 g
1.00 g
3.00 g
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00
A c e l e r a c i o n
( g )
Periodo Estructural (seg)
Comparacion del Espectro Uniforme de Peligro (UHS)Vs el Espectro Inelastico de pseudo-aceleracion de la Norma E-030
(zona 3, Zuelo Rocoso o firme)
(UHS) Huarmey
Norma E-030
Huaraz
Llamellin
la región Ancash, verificándose que la aceleración incrementa de norte a sur,
alcanzando las mayores respuestas en la zona cercanas a la costa,
específicamente al Sur Oeste de la región, con aceleraciones mayores a 0.912g,
mientras que en la zona central de la se obtuvo una aceleración de 0.333g yhacia el Norte Este de 0.427g.
Los resultados obtenidos presentan discrepancias a los valores
reportados con la norma E0.30-2003, de Diseño Sismo Resistente, del
Reglamento Nacional de Edificaciones (Perú – Actualizado el 2009), donde se
asigna el valor de aceleración máxima del terreno como 0.40g para toda la
región Ancash, y la aceleración máxima obtenida en este trabajo, para un
Tr=475 años, y una probabilidad de excedencia del 10%, para un tiempo de
exposición de 50 Años, el valor es 0.912g; para lo que se define el valor de
aceleración efectiva (2/3 de la aceleración máxima) esperados en Huarmey es
de 0.608g; lo que resulta de gran interés desde el punto de vista de la
ingeniería, para lograr un análisis y diseño sismorresistente óptimo, con una
relación costo seguridad más ajustado a las respuestas esperadas.
A continuación se compara el espectro propuesto por la Norma E-030
para la zona sísmica 3 en roca o suelos firme, con el espectro uniforme de
peligro (UHS) para las provincias de Huarmey, Huaraz y Llamellin.
Figura N° 100 Comparación del espectro uniforme de peligro (UHS) con el
espectro de Diseño de la Norma E-030, para tres Provincias
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 128/140
UNASAM - FIC CAPITULO V
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -128-
Se puede observar que el espectro uniforme de peligro (UHS) para la
Provincia de Huarmey para T=0.00seg el valor es inferior al valor del espectro
de la Norma E-030, cuanto el periodo estructural aumenta a T=0.10seg el valor
del (UHS) aumenta a 2.782g, cuando T=0.20seg el valor disminuye hasta el valorde 1.536g, los valores del (UHS) para estos dos periodos son muy superiores a lo
que muestra la norma hasta un 180% mayor; a partir de T=0.40seg hasta
T=1.00seg. los valores del (UHS) son menores que los obtenidos por la norma;
por ultimo cuando el periodo va desde T=1.00seg a T=3.00seg. los valores de las
aceleraciones espectrales disminuyen desde el 0.414g hasta 0.133g, los cuales
siguen siendo superiores en comparación a los valores de la Norma E-030.
De la figura N°100 también se aprecia que el (UHS) para Huaraz es menor en
todos sus periodos, en comparación a lo establecido por la norma E-030;
también se observa que para la provincia de Antonio Raimondi, capital
Llamellin su espectro uniforme de peligro (UHS), desde T=0.00seg hasta
T=0.90seg los valores del (UHS) son menores a lo propuesto por la norma E-
030; desde T=0.90seg hasta T=1.9seg los valores del (UHS) son mayores a los
propuesto por el E-030, luego para los periodos T=1.9sega hasta T=3.00seg. los
valores del (UHS) son menores que los del espectro de la norma.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 129/140
UNASAM - FIC CAPITULO VI
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -129-
CAPITULO VICAPITULO VICAPITULO VICAPITULO VI
CONCLUSIONES Y CONCLUSIONES Y CONCLUSIONES Y CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONESRECOMENDACIONESRECOMENDACIONESRECOMENDACIONES
6.1 CONCLUSIONES
• Se ha Redefinido las fuentes 20 Sismogenicas propuesta por el cismid, lascuales, se subdividen en función a los mecanismos focales de generación,
como se describe a continuación: 5 son subducción de interfase, 5 son
por subducción de intraplaca superficial, 4 se dan por subducción de
intraplaca intermedia y las últimas 6 se dan por reacomodo de la corteza.
• Las Fuentes Sismogenicas de la presente investigación se han modelado
mediante regresión polinómica planar, según la sismicidad promedio de
cada fuente, estas superficies se ajusta al modelo de la geometría sesubducción propuesto por Tavera y Buforn en 1998
• Los parámetros sismológicos de las fuentes se calcularon en base a la
magnitud de momento Mw, para lo cual se utilizo el programa
Sismológico Zmap Ver 6 , desarrollado por Stefan Wiemer 2005
• Para homogeneizar el catalogo sísmico compilado en este trabajo se
propuso una correlación entre la magnitud de momento Mw y la
magnitud de ondas de cuerpo MB, el cual tiene un coeficiente de
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 130/140
UNASAM - FIC CAPITULO VI
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -130-
correlación de 0.9501, el cual indica que la correlación es aceptable
estadísticamente
• La utilización de la magnitud de momento Mw se realizo debido a que los
modelos de atenuación existente a la fecha se basan a esta magnitud; asítambién esta escala, no esta sujeta al fenómeno de saturación, tal así
como ocurre con las otras escalas.
• La evaluación del peligro sísmico para la región Ancash utilizando el
Programa Crisis 2007ver 7.2 desarrollado por (Ordaz, Aguilar y Arboleda
2007), se a podido determinar que para una probabilidad de excedencia
de 10% en 50 años de vida útil para una aceleración de 0.4g, para T=0.0seg
(PGA), la mayor probabilidad de ocurrencia de un evento sísmico se daen la capital de provincia de huarmey, mientras que la menor
probabilidad de Ocurrencia se da en la capital de la provincia de Huaylas.
• Como se emplearon los modelos de atenuación para ordenadas
espectrales para respuestas horizontales, con un amortiguamiento del
5% se pudo generaron mapas de isoaceleraciones espectrales para los
periodos estructurales de T=0.00seg (PGA), T=0.20seg y T=1.00seg, para
toda la región Ancash.• De los mapas de Isoaceleraciones espectrales para un amortiguamiento
del 5% y un tiempo de retorno, se concluye que las mayores
aceleraciones en la región Ancash se distribuyen de la zona costera Sur -
Oeste, mientras que en al zona central presenta las menores
aceleraciones, mientras luego para la zona Nor-Este se presenta un leve
incremento del orden del 0.10g mas.
• Utilizando el programa crisis 2007 Ver7.2 se generaron los espectro deuniforme de peligro (UHS), para todas las capitales de las provincias de la
región Ancash, para los periodos de retorno de 475 y 950años.
• Comparando los resultados del espectro uniforme de peligro (UHS)
obtenidos en esta investigación con el espectro de inelástico de diseño de
la Norma E-030, para un periodo de retorno de 475 años, en el punto de
mayor probabilidad de ocurrencia del peligro sísmico; el cual la ciudad
de huarmey, se concluye que el espectro propuesto por la norma no es eladecuado para los periodos que van desde 0.075seg hasta 0.20seg, en
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 131/140
UNASAM - FIC CAPITULO VI
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -131-
donde se observa que las aceleraciones alcanzan valores de hasta 2.782g
en menos de 0.125seg, tiempo en que las estructuras van estar expuestas
a esta aceleraciones, también se observa que los valores de las
aceleraciones que van desde 0.80seg hasta 3.00seg a mas los valores del(UHS) hallado es mayor en comparación a la norma.
6.2 RECOMENDACIONES
• Se recomienda realizar estudios al respecto de las fallas de quiches y del
Sistema de fallas de la cordillera blanca para poder incluirlas como
fuentes Sismogenicas lineales, y ver el aporte que generan estas.
• Desarrollar nuevos modelos de atenuación para la sismicidad de cortezapara la realidad nacional, ya que hasta la fecha solo existe un modelo de
atenuación desarrollada por el Cismid & J. Chávez Obregón del 2006,
para sismos de subducción.
• Se recomienda ir actualizando los parámetros sismogénicas como
mejorar la identificación de las fuentes sismogénicas para poder obtener
valores de peligró sísmico con mayor aproximación.
• En cuanto al espectro de diseño se recomiendo actualizar la norma sismoresistente E-030 incluyendo los parámetros de isoaceleraciones y
proponiendo un mejor modelo del espectro inelástico de diseño, que se
ajuste mejor a los últimos eventos sísmicos ocurridos en la actualidad.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 132/140
UNASAM - FIC REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -132-
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICASREFERENCIAS BIBLIOGRAFICASREFERENCIAS BIBLIOGRAFICASREFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
[1] Kramer, S.L (1996), “Geotechnical Earthquake Engineering”, University of
Washington. Ed. Prentice- Hall, p. 71.
[2] ESTUDIO: Mapa De Peligros De La Ciudad De Huaraz Y Sus Áreas De Expansión
(Informe Principal) Proyecto INDECI – PNUD PER/02/051 Ciudades Sostenibles
[3] Janice Hernández Torres (2003), “Entorno Tectónico Y Amenaza Sísmica En Perú”;
Instituto Geofísico del Perú. V. 4 p. 75-88
[4] Oscar Pomachagua Perez (2000), “Características Generales De La Tectónica Y
Sismicidad De Perú”; Instituto Geofísico del Perú, Lima, p. 93 - 104.
[5] Francisco Crisafulli, Elbio Villafañe (2002); “Guía de Estudio Ingeniería
Sismorresistente”, Universidad Nacional de Cuyo Facultad de Ingeniería.
[6] Indeci – Pnud “Plan de prevención ante desastres: usos del suelo y medidas de
mitigación - ciudad de HUARAZ”. [7] McGuire R.K. (1976), "Fortran Computer Program for Seismic Risk Analysis", Open-
File Report 76-67, U.S. Geological Survey
[8] Berrocal J., (1974), "South American Seismotectonics from SAAS data", Thesis
submitted for the Degree of Doctor of Philosophy in the University of Edinburg.
[9] José Macharé & Carlos Benavente, “Las Fallas Activas Del Perú En Las Evaluaciones
Del Peligro Sísmico”; XIII Congreso Peruano de Geología.
[10] Yolanda ZAMUDIO & Hernando TAVERA (2003): “EVALUACION DEL PELIGRO
SISMICO EN EL PERU”; Instituto Geofisico del Perú-CNDGS.
[11] Avelino Samartın Quiroga (2002): “CURSO DE INGENIERIA SISMICA La acción
sísmica”; Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.
Madrid, España.
[12] Ulises Mena Hernández (2002); “Evaluación Del Riesgo Sísmico En Zonas Urbanas”;
Tesis Doctoral, Universidad Politécnica de Cataluña; Barcelona, España
[13] Jorge ALVA & Miriam ESCALAYA (2005): “ Actualización De Los Parámetros
Sinológicos En La Evaluación Del Peligro Sísmico En El Perú”, CISMID, FIC, UNI
[14] Training Handbook for municipal / PWD / Private Sector Engineers od the States
and UTs; indian institute of Technology Kharagpur 721302
[15] John G. Anderson and M. D. Trifunac (1977): “On Uniform Risk Functional Which
Describe Strong Earthquake Ground Motion: Definition, Numerical Estimation,
And An Application To The Fourier Amplitude Of Acceleration”; University Of
Southern California; REPORT N°. CE 77-02
[16] Dr Miguel Herraiz Sarachaga (1997): “Conceptos básicos de Sismología para
ingenieros”, Universidad Nacional de ingeniería –Cismid, primera edición
[17] Andre Filiatrault (1998): “Elements Of Earthquake Engineering And Structural
Dynamics”, EDITIONS DEL Ecole Polytechnique de Montreal: Quebec, Canada
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 133/140
UNASAM - FIC REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -133-
[18] Arévalo E. (1984) “Riesgo sísmico del departamento de Ancash”. Tesis de Grado
Universidad Nacional De Ingeniería, Lima, Perú.
[19] Jorge Luis Castillo Aedo (1993): “Peligro Sísmico en el Perú”, Tesis de grado,
Universidad Nacional De Ingeniería, Lima, Perú.
[20] Edwin Ordóñez Huaman (1984): “Estudio de la Vulnerabilidad Sísmica de Huaraz”,Tesis de Grado, Universidad Nacional De Ingeniería, Lima, Perú.
[21] Cesar González Obregón. (1994): “Microzonificación Sísmica de la Ciudad de
Huaraz: Sector Sur”. Tesis de Grado Universidad Santiago Antúnez de Mayolo, Huaraz,
Perú
[22] Armas C. (1972), "Microzonificación Sísmica de la Ciudad de Huaraz", Tesis de
Grado, Universidad Nacional de Ingeniería, Lima-Perú.
[23] Mayelo Salazar Celestino. (1994): “Microzonificación Sísmica de la Ciudad de
Huaraz: Zona Norte”. Tesis de Grado Universidad Santiago Antúnez de Mayolo, Huaraz,
Perú.
[24] Salazar H., Santucci H. y felix O. (1984) “Falla – activa de la Cordillera Blanca como
Fuente Sismogenica”, lima , peru
[25] Hernando Tavera y Elisa Buforn (1998): “Sismicidad Sismotectónica del Perú”,
Universidad Complutense de Madrid – España.
[26] Bolaños, A. y Monroy, O. (2004), “Espectros de Peligro Sísmico Uniforme”, Tesis para
Obtener el Grado de Magíster en Ingeniería Civil, Pontificia Universidad Católica del
Perú.
[27] Tavera, H. y Buforn, E. 1998. “Sismicidad y sismotectónica de Perú”, En: A. Udias y E.
Buforn (ed.). Sismicidad y sismotectónica de Centro y Sudamérica. Física de la Tierra,
UCM., N°10, 187-219.
[28] Reiter, L. (1990): Earthquake hazard analysis, Issues and insights”. Columbia Univ.
Press, New York, 254 pp. [libro de texto].
[29] COMISION TECNICA CRYRZA (1970) “Evaluación de Daños Edificaciones Ciudad de
Huaraz”-Sismo 31 de Mayo 1970, Huaraz, Perú
[30] “Estudio de Suelos para Cimentación y Pavimentos”. LAGESA, para CRYRZA, Mayo,
1972.[31] Antonio Morales Esteban (2009): “Peligrosidad sísmica. Leyes de atenuación y
análisis de las series temporales de los terremotos. Aplicación al Tajo de San
Pedro la Alhambra de Granada”, Tesis Doctoral – Universidad de Sevilla, Sevilla,
España.
[32] Stefan Wiemer and Max Wyss, (2000): “Minimum Magnitude of Completeness in
Earthquake Catalogs: Examples from Alaska, the Western United States, and
Japan”, Bulletin of the Seismological Society of America.
[33] Bendito, América, Rivero, Pedro Y Lobo Quintero, William. (2002), “Variación Espacio-
Temporal De Los Parámetros De Recurrencia Sísmica En El Occidente De
Venezuela”. IMME. vol.40, no.1 p.1-14
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 134/140
UNASAM - FIC REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -134-
[34] Ordaz, M., Aguilar A., Arboleda J. (2007), “Program for Computing Seismic Hazard:
CRISIS 2007 Ver 7.2”, Institute of Engineering, Universidad Nacional Autónoma de
México.
[35] AGUIAR FALCONI, Roberto (2004). “Espectros sísmicos de riesgo uniforme para
verificar desempeño estructural en países sudamericanos”. IMME, vol.42, no.1,p.29-49. ISSN 0376-723X.
[36] SEAOC, (1995). “VISION 2000 Report on performance based seismic engineering of
buildings”, Structural Engineers Association of California, Sacramento.
[37] SEAOC, (1995), “ A framework for performance based design”, Structural Engineers
Association of California. VISION 2000 Committee, California.
[38] Carlos Gamarra (2009), “Nuevas Fuentes Sismogénicas Para La Evaluación Del
Peligro Sísmico Y Generación De Espectros De Peligro Uniforme En El Perú ”, Tesis
de grado Universidad Nacional De Ingeniería, Lima, Perú.
[39] Catalogo Sísmico de IGP versión actualizada al 2005
[40] Catalogo sísmico del del National Earthquake Information Center (NEIC)
[41] http://www.ecapra.org/capra_wiki/es_wiki/index.php?title=CRISIS_2007
[42] http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-
723X2002000100001&lng=es&nrm=iso
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 135/140
UNASAM - FIC ANEXOS
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -135-
ANEXO A ANEXO A ANEXO A ANEXO A
((((ESCALA DE INTENSIDADES DE MERCALLIESCALA DE INTENSIDADES DE MERCALLIESCALA DE INTENSIDADES DE MERCALLIESCALA DE INTENSIDADES DE MERCALLI
MODIFICADA MODIFICADA MODIFICADA MODIFICADA))))
I. No se advierte sino por unas pocas personas y en condiciones de perceptibilidad
especialmente favorables.
II. Se percibe sólo por algunas personas en reposo, particularmente las ubicadas en los
pisos superiores de los edificios.
III. Se percibe en los interiores de los edificios y casas. Sin embargo, muchas personas
no distinguen claramente que la naturaleza del fenómeno es sísmica, por su
semejanza con la vibración producida por el paso de un vehículo liviano. Es posible
estimar la duración del sismo.
IV. Los objetos colgantes oscilan visiblemente. Muchas personas lo notan en el interiorde los edificios aún durante el día. En el exterior, la percepción no es tan general. Se
dejan oír las vibraciones de la vajilla, puertas y ventanas. Se sienten crujir algunos
tabiques de madera. La sensación percibida es semejante a la que produciría el paso
de un vehículo pesado. Los automóviles detenidos se mecen.
V. La mayoría de las personas lo perciben aún en el exterior. En los interiores, durante
la noche, muchas personas despiertan. Los líquidos oscilan dentro de sus recipientes
y aún pueden derramarse. Los objetos inestables se mueven o se vuelcan. Los
péndulos de los relojes alteran su ritmo o se detienen. Es posible estimar la dirección
principal del movimiento sísmico.
VI. Lo perciben todas las personas. Se atemorizan y huyen hacia el exterior. Se siente
inseguridad para caminar. Se quiebran los vidrios de las ventanas, la vajilla y los
objetos frágiles. Los juguetes, libros y otros objetos caen de los armarios. Los
cuadros suspendidos de las murallas caen. Los muebles se desplazan o se vuelcan. Se
producen grietas en algunos estucos. Se hace visible el movimiento de los árboles y
arbustos, o bien, se les oye crujir. Se siente el tañido de las campanas pequeñas de
iglesias y escuelas.
VII. Los objetos colgantes se estremecen. Se experimenta dificultad para mantenerse enpie. El fenómeno es percibido por los conductores de automóviles en marcha. Se
producen daños de consideración en estructuras de albañilería mal construidas o
mal proyectadas. Sufren daños menores (grietas) las estructuras corrientes de
albañilería bien construidas. Se dañan los muebles. Caen trozos de estuco, ladrillos,
parapetos, cornisas y diversos elementos arquitectónicos. Las chimeneas débiles se
quiebran al nivel de la techumbre. Se producen ondas en los lagos; el agua se
enturbia. Los terraplenes y taludes de arena o grava experimentan pequeños
deslizamientos o hundimientos. Se dañan los canales de hormigón para regadío.
Tañen todas las campanas.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 136/140
UNASAM - FIC ANEXOS
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -136-
VIII. Se hace difícil e inseguro el manejo de vehículos. Se producen daños de
consideración y aún el derrumbe parcial en estructuras de albañilería bien
construidas. En estructuras de albañilería especialmente bien proyectadas y
construidas sólo se producen daños leves. Caen murallas de albañilerña. Caen
chimeneas en casas e industrias; caen igualmente monumentos, columnas, torres yestanques elevados. Las casas de madera se desplazan y aún se salen totalmente de
sus bases. Los tabiques se desprenden. Se quiebran las ramas de los árboles. Se
producen cambios en las corrientes de agua y en la temperatura de vertientes y
pozos. Aparecen grietas en el suelo húmedo, especialmente en la superficie de las
pendientes escarpadas.
IX. Se produce pánico general. Las estructuras de albañilería mal proyectadas o mal
construidas se destruyen. Las estructuras corrientes de albañilería bien construidas
se dañan y a veces se derrumban totalmente. Las estructuras de albañilería bien
proyectadas y bien construidas se dañan seriamente. Los cimientos se dañan. Las
estructuras de madera son removidas de sus cimientos. Sufren daños considerables
los depósitos de agua, gas, etc. Se quiebran las tuberías (cañerías) subterráneas.
Aparecen grietas aún en suelos secos. En las regiones aluviales, pequeñas cantidades
de lodo y arena son expelidas del suelo.
X. Se destruye gran parte de las estructuras de albañilería de toda especie. Se
destruyen los cimientos de las estructuras de madera. Algunas estructuras de
madera bien construidas, incluso puentes, se destruyen. Se producen grandes daños
en represas, diques y malecones. Se producen grandes desplazamientos del terreno
en los taludes. El agua de canales, ríos, lagos, etc. sale proyectada a las riberas.
Cantidades apreciables de lodo y arena se desplazan horizontalmente sobre las
playas y terrenos planos. Los rieles de las vías férreas quedan ligeramente
deformados.
XI. Muy pocas estructuras de albañilería quedan en pie. Los rieles de las vías férreas
quedan fuertemente deformados. Las tuberías (cañerías subterráneas) quedan
totalmente fuera de servicio.
XII. El daño es casi total. Se desplazan grandes masas de roca. Los objetos saltan al aire.Los niveles y perspectivas quedan distorsionados.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 137/140
UNASAM - FIC ANEXOS
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -137-
ANEXO B ANEXO B ANEXO B ANEXO B
((((CALCULO DE LA DEMANDA SÍSMICA PORCALCULO DE LA DEMANDA SÍSMICA PORCALCULO DE LA DEMANDA SÍSMICA PORCALCULO DE LA DEMANDA SÍSMICA POR
ESPECTRO DE DISEÑO SEGÚN NORMA EESPECTRO DE DISEÑO SEGÚN NORMA EESPECTRO DE DISEÑO SEGÚN NORMA EESPECTRO DE DISEÑO SEGÚN NORMA E----
030030030030))))
Según el Reglamento Nacional de Edificaciones Peruano actualizado
2009, en la Norma E-030, Articulo 18 Análisis Dinámico; ítem 18.2 análisis
modal espectral, sección (b) Aceleración Espectral
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizará un espectro
inelástico de pseudo-aceleraciones definido por:
... . Dónde:
Z: Factor de Zona
U: Factor de Uso o Importancia
C: Coeficiente de Amplificación Sísmica
S: Factor de Suelo
R: Coeficiente de reducción de solicitaciones sísmicas
g: Aceleración de la Gravedad (981 cm/seg2)
Z: Factor de Zona
A cada zona se asigna un factor Z según se indica en la Tabla N°1. Este factor se
interpreta como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10
% de ser excedida en 50 años.
Tabla N°1
FACTORES DE ZONA
(Z)
3 0,4
2 0,3
1 0,15
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 138/140
UNASAM - FIC ANEXOS
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -138-
S: Factor de Suelo
Para los efectos de esta Norma, los perfiles de suelo se clasifican tomando en
cuenta las propiedades mecánicas del suelo, el espesor del estrato, el períodofundamental de vibración y la velocidad de propagación de las ondas de corte.
Los tipos de perfiles de suelos son cuatro:
Tabla Nº2
Parámetros del Suelo
Tipo Descripción Tp (s) S
S1 Roca o suelos muy rígidos 0,4 1,0
S2 Suelos intermedios 0,6 1,2
S3 Suelos flexibles o con estratos de gran espesor 0,9 1,4
S4 Condiciones excepcionales * *
(*) Los valores de Tp y S para este caso serán establecidos por el especialista, pero en ningún caso serán
menores que los especificados para el perfil tipo S3.
C: Coeficiente de Amplificación Sísmica
Este coeficiente se interpreta como el factor de amplificación de la respuesta
estructural respecto de la aceleración en el suelo. De acuerdo a las
características de sitio, se define el factor de amplificación sísmica (C) por la
siguiente expresión:
. ; ≤ .
Dónde:
T es el período Fundamental
El período fundamental para cada dirección se estimará con la siguiente
expresión:
= ℎ
Dónde:
CT=35 para edificios cuyos elementos resistentes en la dirección
considerada sean únicamente pórticos.
CT=45 para edificios de concreto armado cuyos elementos
sismorresistentes sean pórticos y las cajas de ascensores yescaleras.
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 139/140
UNASAM - FIC ANEXOS
TESIS: PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO Y ESPECTRO UNIFORME EN LA REGION DE ANCASH AUTOR: ITALO JHONATAN DE LA CRUZ MARSANO (2011) Pág. -139-
CT=60 para estructuras de mampostería y para todos los edificios
de concreto armado cuyos elementos sismorresistentes sean
fundamentalmente muros de corte.
U: Factor de Uso o Importancia
Cada estructura debe ser clasificada de acuerdo con las categorías indicadas en
la Tabla N° 3. El coeficiente de uso e importancia (U) definido en la Tabla N° 3 se
usará según la clasificación que se haga.
Tabla N° 3CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES
CATEGORÍA DESCRIPCIÓN FACTOR U
AEdificaciones
Esenciales
Edificaciones esenciales cuya función no deberíainterrumpirse inmediatamente después que ocurra un sismo,como hospitales, centrales de comunicaciones, cuarteles debomberos y policía, subestaciones eléctricas, reservorios deagua.
Centros educativos y edificaciones que puedan servir derefugio después de un desastre.También se incluyen edificaciones cuyo colapso puederepresentar un riesgo adicional, como grandes hornos,depósitos de materiales inflamables o tóxicos.
1,5
BEdificacionesImportantes
Edificaciones donde se reúnen gran cantidad de personascomo teatros, estadios, centros comerciales, establecimientospenitenciarios, o que guardan patrimonios valiosos comomuseos, bibliotecas y archivos especiales.También se considerarán depósitos de granos y otrosalmacenes importantes para el abastecimiento
1,3
CEdificaciones
Comunes
Edificaciones comunes, cuya falla ocasionaría pérdidas decuantía intermedia como viviendas, oficinas, hoteles,restaurantes, depósitos e instalaciones industriales cuya fallano acarree peligros adicionales de incendios, fugas decontaminantes, etc.
1,0
DEdificaciones
Menores
Edificaciones cuyas fallas causan pérdidas de menor cuantía ynormalmente la probabilidad de causar víctimas es baja, comocercos de menos de 1,50m de altura, depósitos temporales,pequeñas viviendas temporales y construcciones similares.
(*)
(*) En estas edificaciones, a criterio del proyectista, se podrá omitir el análisis por fuerzas sísmicas, perodeberá proveerse de la resistencia y rigidez adecuadas para acciones laterales.
R: Coeficiente de reducción de solicitaciones sísmicas
Los sistemas estructurales se clasificarán según los materiales usados y el
sistema de estructuración sismorresistente predominante en cada dirección tal
5/14/2018 Peligros Sismico Tesis 2012 Psha-uhs Ancash - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/peligros-sismico-tesis-2012-psha-uhs-ancash 140/140
UNASAM - FIC ANEXOS
como se indica en la Tabla N°6. Según la clasificación que se haga de una
edificación se usará un coeficiente de reducción de fuerza sísmica (R). Para el
diseño por resistencia última las fuerzas sísmicas internas deben combinarse
con factores de carga unitarios. En caso contrario podrá usarse como (R) losvalores establecidos en Tabla N°6 previa multiplicación por el factor de carga de
sismo correspondiente.
Tabla N°6SISTEMAS ESTRUCTURALES
Sistema Estructural Coeficiente de Reducción, RPara estructuras regulares
(*)(**)
Acero
Pórticos dúctiles con uniones resistentes a momentos.Otras estructuras de acero:Arriostres Excéntricos.Arriostres en Cruz.
9,5
6,56,0
Concreto ArmadoPórticos (1).Dual (2).De muros estructurales (3).Muros de ductilidad limitada (4)
8764
Albañilería Armada o Confinada(5) 3
Madera (Por esfuerzos admisibles) 7
1. Por lo menos el 80% del cortante en la base actúa sobre las columnas de los pórticos quecumplan los requisitos de la NTE E.060 Concreto Armado. En caso se tengan murosestructurales, estos deberán diseñarse para resistir una fracción de la acción sísmica total deacuerdo con su rigidez.
2. Las acciones sísmicas son resistidas por una combinación de pórticos y muros estructurales. Lospórticos deberán ser diseñados para tomar por lo menos 25% del cortante en la base. Los murosestructurales serán diseñados para las fuerzas obtenidas del análisis según Artículo 16 (16.2)
3. Sistema en el que la resistencia sísmica está dada predominantemente por muros estructuralessobre los que actúa por lo menos el 80% del cortante en la base.
4. Edificación de baja altura con alta densidad de muros de ductilidad limitada.5. Para diseño por esfuerzos admisibles el valor de R será 6
(*) Estos coeficientes se aplicarán únicamente a estructuras en las que los elementos verticales yhorizontales permitan la disipación de la energía manteniendo la estabilidad de la estructura. Nose aplican a estructuras tipo péndulo invertido.
(**) Para estructuras irregulares, los valores de R deben ser tomados como ¾ de los anotados en laTabla. Para construcciones de tierra referirse a la NTE E.080 Adobe. Este tipo de construccionesno se recomienda en suelos S3, ni se permite en suelos S4.
top related