Evaluación cuantitativa de efectos de sitio 3D producto de la variabilidad natural del suelo utilizando el método de elementos espectrales : aplicación en la ciudad de Arica.
Loading...
Date
2016
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Chile, yace sobre el contacto que existe entre las placas Sudamericana y de Nazca, desde Arica por el norte a la Península de Taitao en el sur.Esto lo convierte en uno de los países más sísmicos del mundo. Dado este contexto es necesario poseer herramientas útiles al momento de evaluar la amenaza sísmica de un lugar en particular. En los últimos años, varios trabajos se han llevado a cabo con el propósito de estudiar las propiedades dinámicas de los suelos de fundación en las ciudades más pobladas del norte de Chile, motivados por la laguna sísmica de 136 años en dicha zona, la cual fue interrumpida el 1de abril de 2014 con el terremoto de Pisagua Mw = 8:2 (Barrientos, 2014). El objetivo de este trabajo es realizar una estimación, mediante modelación numérica, de la variabilidad espacial de la amplificación sísmica producto de la heterogeneidad natural de las propiedades dinámicas de los suelos en una zona de gran densidad demográfica de la ciudad de Arica. La información de la distribución de propiedades fue recopilada a través de una detallada campaña geofísica, la que incluyó métodos basados en el registro de ondas de superficie y gravimetría. Para estimar los efectos de sitio, se resuelve la ecuación de propagación de ondas en medios heterogéneos a través del Método de Elementos Espectrales. Dicho método permite incluir la topografía, la superficie irregular de contacto entre el suelo y la roca así como la distribución heterogénea de las principales propiedades mecánicas en el medio discretizado. El comportamiento inelástico de los suelos fue considerado incorporando curvas de degradación de la rígidez e incremento del amortiguamiento. Los cálculos se llevaron acabo utilizando el programa de código abierto ”SPEED” (Mazzieri et al.,2013). Los resultados de la distribución del PGA (Peak Ground Acceleration), y otros indicadores de movimiento fuerte, son comparados frente a resultados demo de los estándar 1D de capas estratificadas horizontalmente en el dominio de las frecuencias. Los resultados de los modelos visco elásticos muestran que la zona norte de la ciudad de Arica no presenta importantes efectos de sitio biotridimensioales producto de la geometría de la cuenca sedimentaria. Aunque ciertos efectos interesantes salen a la luz al utilizar modelos que degraden el material según la deformación impuesta por el sismo. En general en la zona norte de la ciudad de Arica bastaría con modelos simplificados para evaluar la amplificación sísmica de una localidad en particular. Este efecto no puede ser generalizado a otras áreas como la zona sur, donde la anomalía de gravedad y la geofísica de ondas superficiales permite intuir un basamento con una geometría más compleja.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2016