Estimación De Espectros De Aceleraciones Correspondientes a Diferentes Periodos De Retorno Para Las Distintas Zonas Sísmicas De La Ciudad De México

Abstract

Se presenta una comparación entre dos procedimientos, forma espectral normalizada y ley de atenuación espectral, para estimar el espectro de aceleraciones horizontales absolutas para una fracción del 5 por ciento del amortiguamiento crítico en la estación acelerográfica CU. Esta estación se localiza en la zona de terreno firme de la ciudad de México, específicamente en el Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México. De la comparación, resulta que la ley de atenuación espectral es el mejor procedimiento para estimar el espectro de aceleraciones en la estación CU. También, se estudia la técnica que se basa en los cocientes espectrales de respuesta (CER) para estimar el espectro de aceleraciones en las estaciones de la zona de terreno blando de la ciudad. Del análisis de resultados, se concluye que la mayor fuente de incertidumbre se debe a la estimación del espectro en la estación CU. Finalmente, se presentan ejemplos de espectros de peligro uniforme para distintos periodos de retorno en la estación CU y en estaciones localizadas en la zona de terreno blando de la ciudad.

Estimación Del Peligro Sísmico Debido a Sismos Interplaca E Inslab Y Sus Implicaciones en El Diseño Sísmico

“…para la estación de CU (localizada en Ciudad Universitaria), desarrollada para sismos interplaca (Reyes et al 2002),…”

“…; R cld (km) es la distancia más cercana a la superficie de falla para eventos con M w > 6.5, o la distancia hipocentral para el resto; H (km) es la profundidad focal; y ∆ 0 =0.0075x10 0.507Mw es un término de saturación de la fuente definido por Atkinson y Boore (2003 -105.5; 20, -105; 19, -104; 18, -102; 17, -99; 19.2, -99; 19.3,-100; 19.2, -101; 19.4, -103; 19.4, -103.3; 19.8, -104 -99; 17, -99; 16.7, -98; 16.4, -96; 16, -95; 17.4, -95; 18.5, -96; 18.9, -97; 19, -98 Los coeficientes, c i , obtenidos por Reyes et al (2002), García et al (2005), y García (2006) para las ecs. 5 a 7, están basados en la media cuadrática; nosotros preferimos usar las leyes de atenuación desarrolladas con base en la media geométrica (definida como la raíz cuadrada del producto de las seudoaceleraciones para cada componente), ya que éstas derivan en la desviación estándar en las ecuaciones de predicción de movimiento del terreno para una orientación aleatoria.…”

“…5 a 7, se pueden encontrar en las publicaciones de Pozos-Estrada et al (2008) y Hong et al (2009) y se muestran en la tabla 2. Estos coeficientes se obtuvieron recurriendo a la misma serie de registros seleccionados por Reyes et al (2002), García et al (2005), y García (2006), pero empleando el algoritmo de regresión de Joyner y Boore (1993). Nótese que una corrección de línea base (Boore 2005) fue aplicada a los registros considerados por García et al (2005) y García (2006); nótese además que menos de 10 registros fueron excluidos, ya que éstos conducían a respuestas poco realistas (Hong et al 2010).…”

“…de México (suelo firme) fueron desarrollados para sismos interplaca (subducción) cuyos registros corresponden a momentos de magnitud (M w ) entre 6.1 y 8.1, y distancias epicentrales comprendidas entre 280 y 466 km (Reyes et al 2002). En lo referente a los coeficientes para la ley de atenuación para sismos interplaca (subducción), estos fueron desarrollados para sitios sobre roca firme comprendidos entre la costa y el Cinturón Volcánico Mexicano; el número de eventos sísmicos es 40, con momentos de magnitud (M w ) entre 5 y 8, y profundidad focal (H) entre 8 y 29 km, y se consideró una distancia más próxima al plano de ruptura de hasta 400 km (García 2006).…”

“…Ejemplos de éstos incluyen el cálculo del peligro sísmico en Estados Unidos (Frankel 1995, Frankel et al 1996 y en Canadá (Adams and Halchuk 2003), donde los modelos de peligro sísmico adoptados (zonas sísmicas, modelos de ocurrencia, relaciones magnitud-recurrencia y leyes de atenuación) se describen detalladamente. Aunque existe una vasta cantidad de publicaciones y actividades de investigación en relación al cálculo del peligro sísmico en México y su inclusión en reglamentos de diseño (Rosenblueth y Gómez 1991, Zúñiga et al 1997, Ordaz y Reyes 1999, Reyes et al 2002, Esteva et al 2002, García 2006, Ordaz et al 2007, Bojórquez et al 2008, y Tena-Colunga et al 2008, no está disponible en la literatura un reporte público y detallado, que contenga la información de un modelo de peligro sísmico en México que pueda ser empleado directamente para obtener los EPU, para desarrollar mapas de contorno de peligro sísmico, y para determinar respuestas inelásticas. Los códigos de diseño de edificios y puentes tienen la intención de alcanzar niveles de confiabilidad consistentes en dichas estructuras o la eficiencia económica de éstas, por lo menos este es actualmente el caso para las mismas categorías estructurales.…”