Estudio y Proposición de una Ley de Atenuación de Aceleración Sísmica para la Zona Central de Chile

ESTUDIO Y PROPOSICIN DE UNA LEY DE ATENUACIN DE

ACELERACIN SSMICA PARA LA ZONA CENTRAL DE CHILE

LUCAS PRADO CORREA

MEMORIA PARA OPTAR AL TITULO DE

INGENIERO CIVIL EN OBRAS CIVILES

PROFESOR GUA: JORGE CREMPIEN LABORIE

MEMORIA ING-037/10

SANTIAGO, SEPTIEMBRE DE 2010

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERA

ESTUDIO Y PROPOSICIN DE UNA LEY DE ATENUACIN DE

ACELERACIN SSMICA PARA LA ZONA CENTRAL DE CHILE

LUCAS PRADO CORREA

Memoria presentada a la Comisin integrada por los profesores:

PROFESOR GUA: JORGE CREMPIEN LABORIE

REPRESENTANTE DEL DECANO: JOS ANTONIO ABELL

PROFESOR INVITADO: RODRIGO FERNANDEZ

SANTIAGO, SEPTIEMBRE DE 2010

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERA

i

AGRADECIMIENTOS

Se agradece a cada uno de los autores citados en la bibliografa, ya que sin sus

respectivas investigaciones esta memoria no habra sido posible.

ii

NDICE GENERAL

RESUMEN ..........................................................................................................................VI

1. INTRODUCCIN...................................................................................................... 1

1.1 GENERALIDADES ........................................................................................................ 1 1.2 CONCEPTOS DE SISMOLOGA ...................................................................................... 2 1.2.1 Tectnica de Placas ............................................................................................ 2 1.2.2 Mecanismo de Subduccin................................................................................. 3 1.2.3 Ondas Ssmicas................................................................................................... 4 1.2.4 Magnitud e Intensidad de un Sismo ................................................................... 6

1.3 OBJETIVOS ................................................................................................................. 8 1.3.1 Objetivo General................................................................................................. 8 1.3.2 Objetivos Especficos ......................................................................................... 8

2. BASE DE DATOS ...................................................................................................... 9

2.1 GENERALIDADES ........................................................................................................ 9 2.2 ESTUDIOS ANTERIORES ............................................................................................ 10 2.3 BASE DE DATOS INICIAL .......................................................................................... 12 2.4 HOMOGENEIZACIN DE LA BASE DE DATOS............................................................. 13 2.4.1 Correccin y Eliminacin de Registros ............................................................ 13 2.4.2 Diferenciacin del Tipo de Sismognesis ........................................................ 14

3. LEYES DE ATENUACIN .................................................................................... 17

3.1 GENERALIDADES ...................................................................................................... 17 3.2 OBTENCIN DE LEYES DE ATENUACIN................................................................... 18 3.2.1 Validez de los Datos ......................................................................................... 18 3.2.2 Ley de Atenuacin Propuesta ........................................................................... 20

4. COMPARACIONES CON OTRAS LEYES DE ATENUACIN ...................... 27

4.1 COMPARACIN CON LEYES DE ATENUACIN HISTRICAS ....................................... 27 4.2 COMPARACIN CON LEYES DE ATENUACIN QUE CONSIDERAN MECANISMO Y TIPO DE SUELO ........................................................................................................................... 29 4.3 COMPARACIN CON LEYES DE ATENUACIN QUE CONSIDERAN EFECTOS DEL SUELO Y ASPEREZAS PARA SISMOS INTERPLACA TIPO THRUST..................................................... 31 4.4 COMPARACIN CON LEYES DE ATENUACIN PARA ZONAS DE SUBDUCCIN DE OTRAS PARTES DEL MUNDO .............................................................................................. 33

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................................... 37

6. BIBLIOGRAFA ...................................................................................................... 39

7. ANEXOS ................................................................................................................... 42

A.1 BASE DE DATOS ...................................................................................................... 42

iii

INDICE DE TABLAS

TABLA 3.1 NMERO DE EVENTOS AGRUPADOS POR MAGNITUD Y TIPO DE MECANISMO ..... 19 TABLA 3.2 VALOR DEL PARMETRO D EN FUNCIN DEL RANGO DE MAGNITUDES................ 20 TABLA 3.3 VALOR DEL PARMETRO K EN FUNCIN DEL PARMETRO D Y RANGO DE

MAGNITUDES...................................................................................................................................... 22 TABLA 3.4 VALORES DE COEFICIENTES DE LA RECTA...................................................................... 23 TABLA 3.5 RESUMEN DE LOS PARMETROS A Y B............................................................................. 23 TABLA 3.6 PARMETROS DE REGRESIN PARA SISMOS MS8,0 Y MS9,0 ..................................... 24 TABLA 4.1 PARMETROS DE DISTINTAS CURVAS DE ATENUACIN PROPUESTAS PARA LA

ZONA CENTRAL DE CHILE............................................................................................................... 28 TABLA 4.2 PARMETROS DE LAS CURVAS DE ATENUACIN.......................................................... 29 TABLA 4.3 PARMETROS DE LAS CURVAS DE ATENUACIN.......................................................... 31 TABLA 4.4 LEYES DE ATENUACIN PARA ZONAS DE SUBDUCCIN A LO LARGO DEL MUNDO

................................................................................................................................................................ 33 TABLA 4.5 PARMETROS DE LEYES DE ATENUACIN...................................................................... 34

iv

INDICE DE ILUSTRACIONES

FIGURA 1.1 SUBDUCCIN DE PLACAS...................................................................................................... 3 FIGURA 1.2 ONDAS DE CUERPO. ................................................................................................................ 5 FIGURA 1.3 ONDAS SUPERFICIALES.......................................................................................................... 5 FIGURA 2.1 PERFIL DE SUBDUCCIN Y MECANISMOS DE SISMOGNESIS................................... 15 FIGURA 3.1 REGRESIN DE LOS REGISTROS SEGN RANGOS DE MAGNITUDES ....................... 22 FIGURA 3.2 CURVAS DE ATENUACIN PARA MAGNITUD DE DISEO........................................... 25 FIGURA 3.3 LEY DE ATENUACIN PROPUESTA PARA SISMOS INTERPLACA TIPO THRUST..... 26 FIGURA 4.1 COMPARACIN LEY DE ATENUACIN CON CURVAS HISTRICAS PARA MS=7,5 . 28 FIGURA 4.2 COMPARACIN LEY DE ATENUACIN PROPUESTA CON CURVAS QUE

CONSIDERAN TIPO DE SUELO PARA MS=7,5 FIGURA 4.4 COMPARACIN LEY DE ATENUACIN PROPUESTA CON CURVAS DE OTRAS

ZONAS DE SUBDUCCIN PARA MS=7,5. ........................................................................................ 35 FIGURA 4.5 COMPARACIN LEY DE ATENUACIN PROPUESTA CON CURVAS DE OTRAS

ZONAS DE SUBDUCCIN PARA MS=7,5. ........................................................................................ 36

v

NOMENCLATURA

A rea de ruptura, [m2]; Parmetro ley de atenuacin

B Parmetro ley de atenuacin

C Parmetro ley de atenuacin

C1 Parmetro ley de atenuacin






D Deslizamiento entre placas, [m]; Parmetro ley de atenuacin

E Energa liberada por un terremoto, [ergs]

H Profundidad de la falla, [km]

K Parmetro para calibrar B

M Magnitud de Richter

Mo Momento ssmico, [N . m]

Ms Magnitud de Richter

Mw Magnitud de momento

R Distancia hipocentral, [km]

a Aceleracin mxima del suelo, [cm/s2] o [g]

Cada de tensin en la falla, [Pa]

vi

RESUMEN

La alta sismicidad que presenta Chile debido a la interaccin entre la Placa de

Nazca y la Placa Sudamericana pone en riesgo tanto a obras de ingeniera como a vidas

humanas. A lo largo de la historia la ciencia ha ido avanzando progresivamente en el rea

de la sismologa, aclarando conceptos claves que explican los distintos mecanismos de

sismognesis a lo largo del mundo, las clases de sismos que pueden ser generados por

dichos mecanismos y las eventuales repercusiones que puedan tener estos tanto en

estructuras como en la vida de las personas. Dichos conocimientos y la recopilacin de

registros ssmicos a lo largo del tiempo permite establecer, mediante metodologas

definidas, el peligro ssmico asociado a una regin o una localidad dentro de ella

previamente definida. Se entiende por peligro ssmico a la probabilidad de exceder un

determinado nivel de sacudida del terreno en dicha localidad para un lapso de tiempo dado.

En gran parte de los casos el nivel de sacudida corresponde a la aceleracin mxima

experimentada por ste para un sismo. Para definir mapas de peligro ssmico se debe

conocer a cabalidad la sismicidad del rea de estudio, sus mecanismos de sismognesis, su

distribucin espacial y temporal y las leyes de atenuacin, esto es como decae la

aceleracin mxima del terreno con su distancia al epicentro. Varios estudios han

propuesto relaciones de atenuacin para todas partes del mundo, en particular para Chile,

donde la cantidad de registros disponibles para definir dichas leyes es esencial. De acuerdo

a ello, la constante recopilacin de registros ssmicos a lo largo del tiempo permite ir

perfeccionando las leyes de atenuacin, lo que permite obtener riesgos ssmicos ms

precisos. El objetivo de esta memoria es proponer nuevas leyes de atenuacin para la zona

central de Chile utilizando una base de datos que incluye una gran cantidad de registros, lo

que permitir llevar a cabo clculos de peligro ssmico ms confiables.

1

1. INTRODUCCIN

1.1 GENERALIDADES

Es bien sabido que Chile es uno de los pases ms ssmicos del mundo. A lo largo

de la historia, este pas ha sido sometido a una inmensa cantidad de sismos, ya sean leves,

moderados o severos. Debido al constante desarrollo humano, en particular las

construcciones de grandes ciudades y obras de ingeniera, el peligro ssmico aumenta ao

tras ao al poner a prueba cada vez a ms estructuras, las cuales a su vez ponen en riesgo a

vidas humanas. Por este motivo, se debe estudiar la sismicidad y sus efectos con el objeto

de reducir la prdida de vidas humanas, en primer lugar, y tambin reducir las prdidas

econmicas, en segundo lugar.

Gracias a la gran cantidad de investigaciones que se realizan constantemente en el

rea de peligro ssmico, se han ido perfeccionando diversos mtodos y tcnicas que

permiten comprender y obtener estimaciones de los diversos parmetros y fenmenos de

los movimientos ssmicos. En particular, se han logrado grandes avances en el rea para el

caso de los terremotos chilenos. La sismicidad en la zona central de Chile es producto de la

interaccin de la placa Nazca con la placa Continental a travs de un mecanismo de

subduccin, el cual es distinto a otros mecanismos de otras partes del mundo. Por este

motivo, no se pueden usar modelos desarrollados para otras regiones. De aqu nace la

necesidad de estudiar la sismicidad nacional y de usar datos recolectados en la regin para

que los modelos usados sean confiables.

Debido a que peridicamente se registran nuevos sismos a lo largo de todo el

mundo, el uso de dichos datos en estudios de sismologa y peligro ssmico permiten

profundizar los conocimientos del rea, calibrando a su vez herramientas que puedan ser

usadas para evaluar el potencial riesgo asociado a terremotos para un rea definida. Es

imperativo actualizar constantemente dichos estudios para cada zona particular a medida

que se cuenten con nuevos registros, de tal forma de obtener cada vez herramientas ms

2

asertivas para predecir potenciales riesgos y definir los procedimientos de mitigacin

pertinentes.

Uno de los factores importantes de cualquier estudio de riesgo ssmico est en

contar con leyes de atenuacin de ondas ssmicas que representen bien la realidad, ya que

as se podrn definir aceleraciones mximas del suelo en funcin de la posicin geogrfica,

las cuales certificarn diseos seguros para las obras de ingeniera. De acuerdo a ello, el

presente estudio tiene como objetivo principal establecer nuevas leyes de atenuacin de

ondas ssmicas para la zona central de Chile, considerando el estado de la tcnica y

comparando con otras expresiones propuestas.

1.2 CONCEPTOS DE SISMOLOGA

1.2.1 TECTNICA DE PLACAS

La tectnica de placas es una rama de la geologa que estudia los componentes,

comportamientos y mecanismos de interaccin involucrados en las placas que conforman la

superficie de la tierra (corteza). Dichas placas, denominadas placas tectnicas, se

encuentran sobre el manto en estado plstico, debido a que una porcin de sus componentes

se encuentran en estado semilquido. En el manto, debido al gradiente de temperatura, de

presin y de densidad, se producen corrientes de conveccin que provocan arrastre sobre

las placas obligndolas a moverse (Wegener, 1910). La convergencia entre placas ocasiona

un aumento en las tensiones internas del material litosfrico en los puntos de contacto,

provocando eventuales fracturas o deslizamientos relativos bruscos de las placas cuando se

superan las resistencias mximas. Cuando estos desplazamientos bruscos o rupturas se

producen, generan ondas que se propagan por el medio y la superficie, generndose un

sismo. El lugar fsico desde donde se inicia la falla se denomina hipocentro y la proyeccin

del hipocentro en la superficie terrestre se denomina epicentro.

3

1.2.2 MECANISMO DE SUBDUCCIN

El mecanismo de subduccin entre placas consiste en que al converger dos placas

litosfricas, una se hunde bajo la otra (ver Figura 1.1). En el caso de Chile, la placa Nazca

se hunde bajo la placa Sudamericana, creando un rea de contacto entre placas de

profundidad variable, lo que ocasiona distintos tipo de sismos. En la actualidad, para las

latitudes comprendidas entre 15S y 45S, las placas Sudamericana y Nazca convergen con

una rapidez de 7 [cm/ao] y un azimut promedio de N78E, respectivamente (Norambuena

et al., 1998).

Figura 1.1: Subduccin de Placas

La zona de subduccin chilena se caracteriza por producir 4 tipos de terremotos:

interplaca tipo thrust, intraplaca de profundidad intermedia, intraplaca cortical e intraplaca

ocenica; siendo los ms importantes para la ingeniera ssmica los tres primeros. En la

actualidad, se cuentan con pocos registros de sismos intraplaca cortical (Campos et al.,

2005), por lo cual los estudios de peligro ssmico se realizan para los dos primeros tipos.

Los sismos interplaca tipo thrust se caracterizan por tener epicentros martimos y

abarcar grandes longitudes de ruptura. Los sismos intraplaca de profundidad intermedia se

4

caracterizan por tener sus epicentros en el continente, lo que conlleva sismos ms

destructivos que el tipo anterior, an cuando tienen menores longitudes de ruptura.

1.2.3 ONDAS SSMICAS

La acumulacin de energa elstica en distintas zonas de las placas debido a la

convergencia entre stas da lugar a fallas debido a la fatiga del material de la corteza

terrestre, la que libera la energa acumulada en forma de calor y ondas ssmicas hacia todas

las direcciones. Existen dos tipos de ondas ssmicas:

Ondas de cuerpo (ver Figura 1.2): Son aquellas que viajan a travs del volumen de

la tierra, por lo cual su atenuacin est en proporcin al cubo de la distancia

recorrida. Se distinguen entre dos tipos de ondas de cuerpo:

o Ondas P (ondas primarias): Son ondas que producen dilatacin y

compresin de la corteza en la misma direccin en que se propaga la onda.

o Ondas S (ondas secundarias): Son ondas que producen deformaciones por

esfuerzos de corte en la corteza (deformaciones perpendiculares a la

trayectoria de la onda).

Ondas superficiales (ver Figura 1.3): Son aquellas que viajan por la superficie

terrestre, por lo cual su atenuacin est en proporcin al cuadrado de la distancia

recorrida. Se distinguen entre dos tipos de ondas superficiales:

o Ondas de Love: Se originan cuando las ondas S llegan a la superficie, por lo

cual producen deformaciones por esfuerzos de corte en el material.

o Ondas de Rayleigh: Se originan cuando las ondas P llegan a la superficie,

produciendo deformaciones similares a las que vienen dadas por la

propagacin de ondas en la superficie de un lquido.

5

Figura 1.2: Ondas de Cuerpo

Figura 1.3: Ondas Superficiales

6

1.2.4 MAGNITUD E INTENSIDAD DE UN SISMO

Para saber qu tan severo fue un sismo dado, existen dos conceptos: intensidad y

magnitud.

La intensidad de un sismo es una medida subjetiva asociada a la percepcin de la

poblacin del movimiento telrico y los a daos materiales ocasionados por este. Por ello,

un mismo sismo tendra una intensidad superior en una zona en que las construcciones no

sean sismorresistentes, a uno en que s se contara con estructuras aptas para resistir dicho

evento. El tipo de suelo tambin es un factor influyente en la intensidad de un terremoto,

debido a diversos fenmenos tales como amplificacin topogrfica de ondas, fallas

estructurales por suelos deficientes, etc. La escala comnmente usada para medir la

intensidad es la Escala de Mercalli Modificada. La escala establece doce grados en

nmeros romanos, donde cada grado est asociado a la perceptibilidad del sismo y los

daos ocasionados. El grado I corresponde a un sismo muy dbil y el grado XII

corresponde a un sismo catastrfico.

La magnitud de un sismo es una medida objetiva, proporcional a la energa liberada

por la falla. Su definicin fue propuesta por Richter como el logaritmo en base 10 de la

amplitud mxima de la traza registrada por un sismgrafo Wood-Anderson (aparato que

sirve para medir la aceleracin de la superficie terrestre durante un sismo) ubicado a 100

kilmetros del epicentro, por lo cual es nica para el evento. Se puede ver que la definicin

anterior es arbitraria, pero es una forma objetiva de cuantificar la energa liberada por un

terremoto, tenindose la siguiente relacin entre energa (E) y magnitud de Richter (Ms):

(1,1)

Debido a la relacin logartmica entre energa y magnitud en Ec(1.1), para valores

de Ms superiores a 7, la variacin de energa liberada es enorme, lo cual se aleja de la

realidad. Por esta razn se ha establecido otra forma para medir la magnitud, denominada

Momento Ssmico (Mo), el cual fue definido por Kanamori (1979) a partir de la cada de

7

tensin en la falla (), el rea de ruptura (A) y el deslizamiento entre placas (D), mediante

Ec(1.2):

(1.2)

Luego se define otra escala para medir la magnitud, denominada Magnitud de

Momento (Mw), de la siguiente forma:

(1.3)

De acuerdo a la definicin anterior, el terremoto de mayor magnitud registrado en la

historia corresponde al ocurrido el 22 de Mayo de 1960 en Valdivia, Chile, alcanzando una

magnitud de momento de 9,6 grados. El terremoto del 27 de Febrero de 2010, ocurrido en

Maule, Chile, tuvo una magnitud de momento de 8,8.

8

1.3 OBJETIVOS

1.3.1 OBJETIVO GENERAL

El presente estudio tiene como objetivo principal proponer una nueva relacin de

atenuacin de ondas ssmicas para la zona central de Chile, considerando registros

histricos y recientes.

1.3.2 OBJETIVOS ESPECFICOS

Establecer una ley de atenuacin para la zona central de Chile diferenciando entre

los distintos mecanismos, considerando las distancias ms cortas a las asperezas

para el terremoto de Valparaso de 1985 e incorporando en la base de datos el

terremoto del Maule, ocurrido el 27 de Febrero de 2010.

Comparar las relaciones obtenidas con leyes propuestas en trabajos anteriores.

Realizar un anlisis de sensibilidad de los parmetros de atenuacin al incluir en la

base de datos el terremoto del Maule del 27 de Febrero de 2010.

9

2. BASE DE DATOS

2.1 GENERALIDADES

El estudio de los mecanismos y rupturas que generan un terremoto, la amplitud de

las ondas, los movimientos del suelo y cualquier otro parmetro relevante al sismo, debe ser

llevado a cabo mediante un anlisis exhaustivo de los registros ssmicos que se hayan

registrado a lo largo del tiempo, complementndose adems con los anlisis in situ

correspondientes.

La obtencin de registros ssmicos se lleva a cabo mediante el uso de sismgrafos y

acelergrafos. El sismgrafo es un instrumento utilizado para registrar el desplazamiento

del terreno durante un sismo; el registro obtenido, llamado sismograma, es una

representacin amplificada del movimiento en funcin del tiempo. El acelergrafo es un

instrumento que registra la aceleracin del suelo en funcin del tiempo; de dichos datos se

pueden construir grficos que relacionan la aceleracin del suelo con el tiempo, llamados

acelerogramas.

Para definir leyes de atenuacin en una zona, que luego permitan definir mapas de

riesgo ssmico, es preciso contar con una amplia base de registros ssmicos de dicha zona y

en algunos casos puede ser til complementar con datos de otras regiones que presenten

similitudes en trminos de mecanismo de convergencia entre placas y sismognesis. Dicha

base de datos debe indicar la magnitud de cada sismo, aceleracin del suelo, profundidad de

ruptura, fecha de ocurrencia, latitud y longitud del epicentro y latitud y longitud de la

estacin de registro. Para un sismo dado se puede tener ms de un registro, dependiendo de

cuantas estaciones de registro han monitoreado dicho evento. Las bases de datos deben

revisarse para asegurar la calidad de los datos, su completitud y homogeneidad. Una vez

revisada la base de datos, se puede proceder a efectuar estudios usando herramientas como

regresin lineal para determinar las tendencias de sta. Los datos se pueden separar por

tipo de suelo, mecanismo, etc.

10

2.2 ESTUDIOS ANTERIORES

Los estudios de peligro ssmico se han ido perfeccionando a lo largo de las ltimas

dcadas alrededor de todo el mundo. En particular, el primer estudio de este tipo asociado

a Chile fue realizado por F. Greve (1948), quien calcul factores de seguridad de la

respuesta ssmica para distintas estructuras en varios puntos del pas. Posteriormente,

diversos investigadores han llevado a cabo clculos probabilsticas de peligro ssmico

asociado a distintas zonas de Chile (Lomnitz, 1969; Araya, Barrientos, Crempien, Saragoni,

1980; Villablanca, Ridell, 1985; Martin, 1990; Algermissen et al., 1992; Romanoff, 1999;

Crempien, 2000; lvarez et al., 2002; Silva, 2008). En estos trabajos se han determinado

curvas de atenuacin y/o modelos de ocurrencia, pero han tenido problemas de escasez de

datos para el caso chileno, o de falta de datos en regiones epicentrales.

De acuerdo a investigaciones desarrolladas por Ruff y Kanamori (1980) y Heaton y

Kanamori (1984), se ha mostrado que las caractersticas de un terremoto subductivo, como

es el caso de los terremotos chilenos, dependen de las edades de las placas tectnicas, las

propiedades de stas en la zona de contacto y sus velocidades de convergencia. No

obstante, existen varios estudios internacionales para zonas subductivas que, debido a la

escasez de registros locales, combinan registros de este clase de mecanismo de distintas

partes del mundo (Youngs et al., 1997; Atkinson y Boore, 2003), a pesar de las diferencias

significativas entre estos sismos para distintas regiones, como lo ilustra Ruiz y Saragoni

(2005c). Sin embargo, a partir del terremoto de 1985 y sus rplicas junto con los sismos

posteriores, Chile cuenta con una base de datos bastante robusta lo que permite obtener

relaciones de atenuacin empricas con muchos ms datos que garantizan las tendencias.

Actualmente existen publicaciones que establecen leyes de atenuacin para la zona

central de Chile considerando nicamente registros histricos locales (Arias y Crempien,

1989; Crempien, 2001; Ruiz, 2002; Ruiz y Saragoni, 2005). Publicaciones recientes han

determinado adems leyes de atenuacin para los sismos chilenos de la zona central,

diferenciando entre registros de eventos interplaca tipo thrust e intraplaca de profundidad

intermedia, considerando a su vez los efectos del suelo (Ruiz y Saragoni, 2005a). Youngs y

11

otros (1997) y Atkinson y Boore (2003) ya haban obtenido relaciones de atenuacin

considerando estos dos mecanismos de sismognesis para una zona de subduccin, sin

embargo en sus bases de datos incluyen zonas de subduccin pertenecientes a otras partes

del mundo, y, como se vio anteriormente, las aceleraciones mximas de la subduccin

chilena difiere con las aceleraciones mximas de otras partes del mundo. De esta forma, el

estudio anterior es el primero en utilizar slo registros chilenos, adems de incluir los

efectos del suelo, en la obtencin de relaciones de atenuacin. Ruiz y Saragoni (2005a)

concluyen que existen diferencias en las leyes de atenuacin para los dos mecanismos de

sismognesis considerados, lo que ilustra una importancia en hacer dicha diferenciacin.

De acuerdo a ello, un estudio similar con la incorporacin de un mayor nmero de

registros, permitir seguir perfeccionando dichas leyes.

En general, al definir frmulas de atenuacin, el parmetro del suelo suele

expresarse en funcin de la magnitud y la distancia ms cercana a la falla, o bien la

distancia hipocentral o la distancia epicentral. Sin embargo, el considerar la distancia

epicentral, la distancia hipocentral o la distancia ms cercana a la falla puede no ser

correcto, debido a que se ha visto que para terremotos de altas magnitudes y grandes reas

de ruptura suelen liberar la energa a travs de distintas asperezas y no de un solo punto, lo

cual explica la presencia de altos valores de aceleraciones del suelo lejos de la fuente

inicial. Ejemplos de lo anterior son el terremoto de 1985 en Valparaso, Chile, y el

terremoto de 1985 en Michoacn, Mxico; donde el primero presenta mltiples asperezas

mientras que el segundo presenta dos grandes asperezas que dominan la ruptura (Houston y

Kanamori, 1986). De acuerdo a ello, el considerar la distancia a la aspereza ms cercana

para la ley de atenuacin establece relaciones ms precisas, tal como concluyen Ruiz y

Saragoni (2005b) los cuales consideran las asperezas del terremoto de Valparaso de 1985

definidas por Ruiz (2002) mediante mtodos empricos. Cohee et al. (1991) desarrollaron

tambin frmulas de atenuacin que consideran la distancia ms cercana a las asperezas

para la zona de subduccin de Cascadia, obteniendo resultados similares. No obstante, las

leyes de atenuacin obtenidas por Ruiz y Saragoni (2005b) consideran slo 44 registros,

por lo cual an pueden obtenerse relaciones mejores al agregar a dicha base de datos

12

registros de sismos de magnitudes menores que presenten una nica fuente de emanacin

de energa.

En vista de las investigaciones abordadas en los prrafos anteriores, se concluye que

para poder establecer leyes de atenuacin que se ajusten a la realidad de la sismotectnica

de la zona central de Chile, se debe contar en primera instancia con una base de datos de

registros ssmicos amplia, donde se indique la fecha y magnitud de cada evento,

profundidad de ocurrencia, distancia epicentral y aceleracin mxima. Debe asignarse

adems un mecanismo de sismognesis a cada registro, ya sea interplaca tipo thrust o

intraplaca de profundidad intermedia, en funcin de la posicin geogrfica del evento, su

profundidad y la geometra de la subduccin de las placas tectnicas. A dichos datos se

deben agregar aquellos provenientes del terremoto de Valparaso de 1985, indicndose cada

estacin de registro, su distancia a la aspereza ms cercana y la aceleracin mxima del

suelo. Con ello, se podr contar con una base de datos apropiada para establecer relaciones

de atenuacin empricas con coeficientes de correlacin aceptables.

2.3 BASE DE DATOS INICIAL

En principio se dispona de una base de datos de 2.529 registros correspondientes a

sismos ocurridos entre las fechas 12/09/1945 y 22/12/2000, con magnitudes variables entre

0,0 y 7,8. Esta base de datos est conformada por datos obtenidos a travs de la Red

Nacional de Acelergrafos operada por la Universidad de Chile y datos de la Red

Acelerogrfica del Departamento de Estructuras de la Pontificia Universidad Catlica de

Chile. Se agreg a dicha base 29 registros obtenidos para el terremoto del Maule de

magnitud 8,8, ocurrido el 27 de Febrero de 2010; llegando as a un total de 2.558 registros

ssmicos, asociados a la zona comprendida entre Los Vilos por el norte y Cauquenes por el

sur. Dichos datos se encuentran ordenados en una tabla de 11 columnas correspondientes a

la fecha de ocurrencia, la latitud y longitud de la estacin de registros, la latitud y la

longitud del epicentro, el nombre de la estacin de registros, la direccin del movimiento

registrado, la aceleracin mxima, la magnitud, la profundidad del evento y la distancia

13

epicentral. Debido que para una gran cantidad de los registros, exceptuando los del

terremoto del Maule, no se indicaba algn parmetro importante tal como la magnitud,

aceleracin mxima, o distancia epicentral, debi filtrarse la base de datos para contar slo

con datos relevantes.

2.4 HOMOGENEIZACIN DE LA BASE DE DATOS

2.4.1 CORRECCIN Y ELIMINACIN DE REGISTROS

El primer paso en la homogeneizacin de la base de datos consisti en eliminar

aquellos registros incompletos o que no presentan utilidad para los objetivos del presente

estudio. En efecto, se eliminaron aquellos datos que cumplan uno o ms de los siguientes

aspectos:

No se indica magnitud

No se indica distancia epicentral y no es posible calcularla a partir de la posicin de

la estacin de registros y posicin del epicentro

Magnitud menor a 4,0

Registro de componente vertical

La eliminacin de registros con magnitudes menores a 4,0 se llev a cabo debido a la

baja confianza que presentan las mediciones para eventos de tales rdenes. Los registros de

componentes verticales tambin fueron extrados de la base de datos ya que se pretenden

obtener leyes de atenuacin slo para aceleraciones horizontales del suelo.

Una vez llevada a cabo las eliminaciones anteriores, se procedi a modificar los

registros del terremoto de Valparaso del 3 de Marzo de 1985, cambiando las distancias

hipocentrales no corregidas por aquellas que consideran la distancia de la estacin de

registro a la aspereza ms cercana, de acuerdo a las asperezas definidas por Ruiz (2002).

14

De acuerdo a las modificaciones anteriores, se redujo el nmero de registros a un total

de 1.684 datos.

2.4.2 DIFERENCIACIN DEL TIPO DE SISMOGNESIS

Se ha visto que estudios anteriores han dejado en evidencia que los dos mecanismos

principales de sismognesis en Chile presentan diferencias en sus leyes de atenuacin (Ruiz

y Saragoni, 2005a), por lo cual es importante diferenciar dichos eventos para obtener

relaciones adecuadas. Se puede definir el tipo de sismognesis en funcin de la longitud del

evento y su profundidad y la geometra subductiva que presentan las placas Nazca y

Sudamericana, considerando la Figura 2.1. Dicha figura corresponde a un perfil

esquemtico de la zona central de Chile (latitud 33,5), en el cual se puede apreciar la

subduccin entre placas, la ciudad de Santiago y la Cordillera de los Andes. Para la

definicin del tipo de sismognesis se supuso que la geometra representada en la Figura

2.1 no presenta grandes cambios a lo largo de la zona de estudio.

15

Figura 2.1: Perfil de Subduccin y Mecanismos de Sismognesis

Todos los eventos pertenecientes a la zona (A) de la Figura 2.1 se definieron como

evento del tipo interplaca tipo thrust; aquellos pertenecientes a la zona (B) se definieron

como eventos del tipo intraplaca de profundidad intermedia; aquellos pertenecientes a la

zona (C) se definieron como eventos corticales.

Una vez aplicada la diferenciacin anterior, se obtuvieron 878 registros

pertenecientes al tipo interplaca tipo thrust, 755 registros pertenecientes al tipo intraplaca

de profundidad intermedia y 21 registros pertenecientes al tipo cortical. 30 registros fueron

eliminados debido a que su mecanismo de sismognesis no pudo ser definido mediante el

criterio anterior. Se eliminaron adems los eventos del tipo cortical ya que dicha escasez de

registros no permite obtener relaciones empricas.

16

La base de datos correspondiente a sismos del tipo interplaca tipo thrust y a sismos

del tipo intraplaca de profundidad intermedia se adjunta en el Anexo A.1 en medio

electrnico.

17

3. LEYES DE ATENUACIN

3.1 GENERALIDADES

La atenuacin de ondas ssmicas corresponde a la disminucin de la amplitud de la

onda a medida que viaja a travs del terreno o sobre la superficie de ste. Las ondas de

cuerpo se atenan ms rpido que las ondas superficiales debido a que las primeras tienen

una frecuencia ms alta que las segundas. Sin embargo, al definir relaciones de atenuacin

empricas, se establecen expresiones que no diferencian entre tipos de onda, por lo cual el

orden de atenuacin viene dado de acuerdo a la regresin de los datos sobre una expresin

previamente definida. Debido a la imposibilidad prctica de definir leyes de atenuacin en

funcin de todos los parmetros de los cuales ellas dependen, se supone que la atenuacin

de ondas slo dependen de la magnitud del sismo y la distancia a la fuente.

En general, los estudios anteriores desarrollados para distintas zonas tienen

la expresin algebraica que sigue:

(3.1)

Donde a corresponde a la aceleracin mxima del suelo, M corresponde a la

magnitud del evento, R corresponde a la distancia de la fuente de emanacin de energa, A,

B y D son parmetros arbitrarios definidos mediante regresin de los datos. Se ha visto en

otros trabajos que para la subduccin de Chile, el definir C como 60 [km] presenta bajas

variaciones en los resultados, por lo cual se adoptar dicho valor.

La forma de la Ec(3.1) est basada en consideraciones tericas, donde el trmino de

la exponencial se refiere a la relacin entre magnitud y energa del evento; la distancia a la

fuente de energa llevada a una potencia negativa hace alusin a la atenuacin geomtrica

de una onda que se propaga en un medio desde una fuente puntual; y el trmino C es un

18

elemento correctivo en la zona de campo cercano a la suposicin de una fuente puntual o

lineal de emisin de energa ssmica.

3.2 OBTENCIN DE LEYES DE ATENUACIN

3.2.1 VALIDEZ DE LOS DATOS

Se comenz por confeccionar grficos de Aceleracin versus Distancia Hipocentral

para todos los registros, separando por tipo de mecanismo de sismognesis para distintos

rangos de magnitud. Para cada grfico se calcul adems una regresin de mnimos

cuadrados la cual tambin fue dibujada, con el propsito de saber si para cada rango de

magnitud se cuenta con la cantidad suficiente de datos que permitan obtener leyes de

atenuacin coherentes. Se considera que la ley de atenuacin es coherente cuando los

parmetros A, B, y D de la Ec(3.1) toman valores positivos. En la Tabla 3.1 se resumen los

grficos realizados, indicndose el mecanismo, rango de magnitud considerado, nmero de

registros disponibles en cada caso y resultado de la regresin.

19

Tabla 3.1: Nmero de Eventos Agrupados por Magnitud y Tipo de Mecanismo

Tipo de Mecanismo de Sismognesis

Interplaca Tipo Thrust

Intraplaca de Profundidad

Intermedia

Rango de

Magnitud

Nmero de

Registros

Regresin

Preliminar

Nmero de

Registros

Regresin

Preliminar

4,0

20

3.2.2 LEY DE ATENUACIN PROPUESTA

La solidez de los registros disponibles para los sismos interplaca tipo thrust

permitir obtener una relacin de atenuacin vlida para poder realizar posteriores estudios

de peligro ssmico.

Debido a la no uniformidad de las aceleraciones del suelo con respecto a la

distancia, se comenz por calcular el valor del parmetro D de la Ec(3.1) mediante una

regresin de mnimos cuadrados de los datos con la forma logartmica de dicha ecuacin,

correspondiente a la Ec(3.2):

(3.2)

El valor de D fue calculado por separado para los registros pertenecientes al rango

de magnitudes M 8,0, como para la totalidad de ellos, obtenindose los resultados

expuestos en la siguiente tabla:

Tabla 3.2: Valor del Parmetro D en Funcin del Rango de Magnitudes

Rango de Magnitudes Valor de D 4,0

21

Para el clculo de los parmetros A y B primero se defini el parmetro K, de

acuerdo a la siguiente expresin:

(3.3)

La definicin de K, segn Ec(3.3), permite calibrar adecuadamente el parmetro B,

de tal forma que la relacin entre aceleracin mxima del suelo y magnitud sea la correcta.

De esta forma, la Ec(3.1) puede reescribirse como:

(3.4)

De acuerdo a Ec(3.4), se puede hacer una regresin para K para distintos rangos de

magnitud y para los valores de D obtenidos en la regresin anterior. Esto es para los datos

considerando el terremoto de Maule 2010 y sin ellos, a travs de una regresin lineal del

tipo:

(3.5)

En la Tabla 3.3 se muestran los valores de Ln(K) y K obtenidos en funcin del

rango de magnitudes y valor del parmetro D considerado.

22

Regresin de los Registros segn Rangos de Magnitudes

0,001

0,01

0,1

1

10 100 1000

Distancia Hipocentral [km]

Aceleracin [g]

4,0

23

Una vez obtenidos los valores de Ln(K), se llev a cabo una regresin lineal que

permite estimar el valor de Ln(K) para cualquier magnitud. Se obtuvieron las siguientes

expresiones:

Tabla 3.4: Valores de Coeficientes de la Recta

D = 1,264 D = 1,225

Ln(K) = 1,3552M - 5,6981 Ln(K) = 1,3495M - 5,8694

Observar que la forma logartmica de Ec(3.3), dada Ec(3.6), tiene la misma forma

que las ecuaciones de la Tabla 3.4; por lo tanto, los parmetros A y B se obtienen de forma

directa para cada valor de D. En la Tabla 3.5 se resumen dichos valores.

(3.6)

Tabla 3.5: Resumen de los Parmetros A y B

D = 1,264 D = 1,225

ln(A) -5,6981 -5,8694

A 0,00335233 0,00282457

B 1,3552 1,3495

De acuerdo a la tabla anterior, quedan conocidos los valores de A y B para los

distintos valores del parmetro D. Luego se cuenta con dos leyes de atenuacin, de las

cuales se ha de elegir una en funcin del coeficiente de correlacin que tengan con los

datos. En la Tabla 3.6 se resumen los parmetros de ambas leyes y el coeficiente de

correlacin obtenido entre cada expresin y los registros interplaca tipo thrust. En la Figura

24

3.2 se muestran ambas curvas graficadas para distancias hipocentrales entre los valores 10 y

600 kilmetros, para la magnitud de diseo M=8,5.

Tabla 3.6: Parmetros de Regresin para Sismos Ms8,0 y Ms9,0

Parmetro Curva 1

Ms8,0

Curva 2

Ms9,0

A 0,003352329 0,00282457

B 1,3552 1,3495

C 60 60

Correlacin 4,0

25

Leyes de Atenuacin para Sismos Interplaca Tipo Thrust

0,01

0,1

1

10

10 100 1000


Aceleracin M

xim

a [g]

Curva 1, M=8,5Curva 2, M=8,5

Figura 3.2: Curvas de Atenuacin para Magnitud de Diseo

Se define finalmente como ley de atenuacin para sismos del tipo interplaca tipo

thrust a la Curva 2, ya que es ms confiable para representar terremotos de magnitudes

superiores a 8,0. Luego, la expresin propuesta para aceleraciones en [g] y aceleraciones

en [cm/s2] viene dada por Ec(3.7) y Ec(3.8), respectivamente. En la Figura 3.3 se muestra la

curva propuesta para distintas magnitudes junto con la totalidad de los registros.

(3.7)

26

(3.8)

Ley de Atenuacin Propuesta para Sismos Interplaca Tipo Thrust

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

10

10 100 1000


Aceleracin

Mxim

a [g] 4

27

4. COMPARACIONES CON OTRAS LEYES DE ATENUACIN

En el presente captulo se comparar la curva de atenuacin propuesta con otras

leyes obtenidas para la zona central de Chile y para otras partes del mundo. Es relevante

llevar a cabo comparaciones entre distintos estudios ya que permite ilustrar qu tan variable

puede ser la resolucin de un problema cuando es abordado mediante mtodos diferentes,

adems de dar mayor confiabilidad a la curva propuesta siempre y cuando mantenga una

cierta concordancia con otras expresiones similares. En cada comparacin se incluir

adems los registros para sismos interplaca tipo thrust con magnitudes entre 7 y 8, para as

tener una referencia respecto de la correlacin existente entre cada curva y los datos reales.

4.1 COMPARACIN CON LEYES DE ATENUACIN HISTRICAS

En este apartado se comparar la curva de atenuacin propuesta con leyes de

atenuacin definidas para sismos chilenos en las ltimas dcadas. Esta comparacin

permitir apreciar la evolucin de las leyes de atenuacin en Chile al ir incorporndose un

mayor nmero de registros.

En la Tabla 4.1 se indican los parmetros de cada curva con la que se llevar a cabo

la comparacin, el ao en que fue planteada y el respectivo autor, para aceleraciones

mximas en [g].

28

Tabla 4.1: Parmetros de Distintas Curvas de Atenuacin Propuestas para la Zona

Central de Chile

Saragoni, et al.

(1982)

Martin

(1990)

Medina

(1998)

Crempien

(2001)

Curva

Propuesta

A 1,9782495 0,0727058 1,9547960 0,4507146 0,0028246

B 0,65 0,83 0,39 0,79 1,35

C 60 60 60 60 60

D 1,52 1,03 1,12 1,42 1,22

Comparacin Ley de Atenuacin Propuesta con Curvas Histricas para Ms=7,5

0,01

0,1

1

10 100 1000


Aceleracin

[g] Propuesta

Crempien (2001)Medina (1998)Martin (1990)Crempien, et al. (1982)Registros 7

29

De acuerdo a la figura anterior, se aprecia que todas las curvas subestiman las

aceleraciones mximas en relacin con la curva propuesta. Sin embargo, no se destacan

grandes diferencias en trminos de rdenes de atenuacin, lo que indica que la naturaleza

de los registros no presenta una amplia variabilidad a lo largo del tiempo.

4.2 COMPARACIN CON LEYES DE ATENUACIN QUE CONSIDERAN

MECANISMO Y TIPO DE SUELO

A continuacin se compara la ley de atenuacin propuesta con dos curvas definidas

por Ruiz y Saragoni (2005a), las cuales consideran el tipo de mecanismo de sismognesis y

los efectos del suelo en la estacin de registros. La comparacin slo se lleva a cabo con

las curvas propuestas para aceleraciones horizontales correspondientes al mecanismo

interplaca tipo thrust.

En la Tabla 4.2 se muestran los parmetros de la curva propuesta en el presente

estudio junto con las dos curvas definidas para los distintos tipos de suelo, para

aceleraciones mximas en [g]. En la Figura 4.2 se grafican dichas curvas.

Tabla 4.2: Parmetros de las Curvas de Atenuacin

Roca Dura

(RD)

Roca o

Suelo Duro

(RSD)

Curva

Propuesta

A 0,0040789 0,0020394 0,0028246

B 1,3 1,28 1,35

C 30 30 60

D 1,43 1,09 1,22

30

Comparacin Ley de Atenuacin Propuesta con Curvas que Consideran Tipo de Suelo para Ms=7,5

0,001

0,01

0,1

1

10 100 1000


Aceleracin

[g]

Roca DuraRoca o Suelo DuroPropuestaRegistros 7

31

4.3 COMPARACIN CON LEYES DE ATENUACIN QUE CONSIDERAN

EFECTOS DEL SUELO Y ASPEREZAS PARA SISMOS INTERPLACA TIPO

THRUST

Se comparar ahora la curva de atenuacin propuesta con dos curvas establecidas

por Ruiz y Saragoni (2005b), en las cuales consideran los efectos del suelo y la distancia

ms corta a la aspereza para aceleraciones mximas horizontales de eventos del tipo

interplaca tipo thrust. Cabe mencionar que dichas leyes de atenuacin fueron calculadas

considerando slo los registros del terremoto de Valparaso en 1985, puesto que es el nico

evento chileno que se considera tuvo ms de una aspereza.

En la Tabla 4.3 se resumen los parmetros de las curvas a comparar, y en la Figura

4.3 se grafican las curvas respectivas.

Tabla 4.3: Parmetros de las Curvas de Atenuacin

Roca Dura

(RD)

Roca o Suelo

Duro (RSD)

Curva

Propuesta

A 4,9486828 0,9615924 0,0028246

B 0,65 0,83 1,35

C 60 60 60

D 1,52 1,03 1,22

32

Comparacin Ley de Atenuacin Propuesta con Curvas que consideran Efectos del Suelo y Asperezas para Ms=7,5

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

10

10 100 1000


Aceleracin [g]

PropuestaRoca DuraRoca o Suelo DuroRegistros 7

33

4.4 COMPARACIN CON LEYES ATENUACIN PARA ZONAS DE

SUBDUCCIN DE OTRAS PARTES DEL MUNDO

Se ha visto que debido a la gran cantidad de factores que influyen en las

caractersticas de un sismo, en particular para los generados por un mecanismo de

subduccin, las leyes de atenuacin suelen diferir para tal mecanismo en distintas partes del

mundo.

A continuacin se comparar la curva de atenuacin propuesta en esta memoria con

otras curvas obtenidas para zonas de subduccin a lo largo del mundo, para sismos del tipo

interplaca tipo thrust. En la tabla 4.4 se muestran las procedencias de las distintas curvas a

comparar, indicndose los autores de la ley de atenuacin respectiva y las regiones de las

cuales se utilizaron datos para definir dicha curva. En varias investigaciones, cuando no se

cuenta con una base de datos lo suficientemente amplia como para obtener leyes de

atenuacin aceptables, se agrupan datos de distintas zonas con el mismo mecanismo, tal

como la curva propuesta por Youngs, et al. (1997).

Tabla 4.4: Leyes de Atenuacin para Zonas de Subduccin a lo Largo del Mundo

Youngs, et al.

(1997)

Lee, Lin

(2008)

Casaverde, Vargas

(1980)

Zona(s) Alaska, Chile, Cascadia

(EE.UU.), Japn Noreste de Taiwan Lima (Per)

Comentarios

Se agregaron datos de

otras zonas para

magnitudes altas

Curva obtenida con

una baja cantidad de

datos

La ecuacin de las leyes de atenuacin propuestas por Youngs, et al. (1997) y Lee,

Lin (2008), son de la forma dada por Ec(4.1), mientras que la propuesta por Casaverde y

Vargas (1980) es de la misma forma considerada en este trabajo, de acuerdo a Ec(4.2).

34

(4.1)

(4.2)

Los valores de los parmetros utilizados por Youngs, et al. (1997) y Lee, Lin (2008)

se encuentran en la tabla 4.5:

Tabla 4.5: Parmetros de Leyes de Atenuacin

C1 C2 C3 C4 C5 C6

Youngs, et al. (1997)

(suelo) -0,6687 1,438 -2,329 1,09700 0,61700 0,00648

Youngs, et al. (1997)

(roca) -0,2418 1,414 -2,329 1,78180 0,55400 0,00607

Lee, Lin (2002)

(suelo) -0,9000 1,000 -1,900 0,99178 0,52632 0,00400

Lee, Lin (2002)

(roca) -2,5000 1,205 -1,905 0,51552 0,63255 0,00400

35

Comparacin Ley de Atenuacin Propuesta con Curvas de Otras Zonas de Subduccin para Ms=7,5

0,001

0,01

0,1

1

10 100 1000


Aceleracin [g]

PropuestaYoungs, et al. (1997), sueloYoungs, et al. (1997), rocaRegistros 7

36

Comparacin Ley de Atenuacin Propuesta con Curvas de Otras Zonas de Subduccin para Ms=7,5

0,001

0,01

0,1

1

10 100 1000


Aceleracin [g]

PropuestaLee, Lin, (2002), rocaLee, Lin, (2002), sueloCasaverde, Vargas, (1980)Registros 7

37

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La gran cantidad de registros ssmicos disponibles a la fecha han permitido

proponer una nueva frmula de atenuacin para la zona central de Chile, para los sismos

interplaca tipo thrust.

De acuerdo a la figura 4.1, se aprecia que estudios anteriores han definido leyes de

atenuacin que subestiman las aceleraciones mximas del suelo en comparacin con la

expresin propuesta en esta memoria, lo cual puede deberse a que no se clasificaron los

registros segn tipos de mecanismo, o simplemente a una baja cantidad de registros. La ley

de atenuacin propuesta entrega valores ms altos de la aceleracin mxima del suelo, lo

cual es ms realista para terremotos de magnitudes Ms sobre 7,5. Esto permite obtener

estimaciones de peligro ssmico mejor.

La comparacin de la curva propuesta con leyes de atenuacin que consideran tipo

de suelo (figura 4.2), revel la gran similitud en forma y valores que tiene la primera con

las relaciones establecidas para RSD. De ello y el hecho de que la frmula propuesta est

basada en un alto nmero de registros, se deduce que dicho tipo de suelo es predominante y

a su vez presenta aceleraciones mximas superiores a aquellas para el caso de RD, lo cual

puede justificar eventuales suposiciones de este tipo de suelo como predominante para

futuros estudios.

Ha quedado en evidencia que las leyes de atenuacin para la zona central de Chile

difieren con las propuestas para otras zonas de subduccin en otras partes del mundo, tal

como se ha visto en estudios anteriores, lo que enfatiza el hecho de formular expresiones

para una regin considerando slo datos locales, los que en general son dependientes del

mecanismo del lugar. Esto hace pensar que la utilizacin de modelos de riesgo de tipo

global no son convenientes, ya que incorporar curvas de atenuacin para otros lugares y

zonas falsea la informacin.

38

La incorporacin del terremoto de Maule 2010 ha permitido estudiar la influencia

de las altas magnitudes en las formas de las curvas de atenuacin. Se pudo constatar que si

bien la forma de la ley de atenuacin no cambia, los valores de las aceleraciones mximas

del suelo suelen subir. De acuerdo a lo anterior, es de vital importancia incluir la mayor

cantidad de registros posibles de terremotos de altas magnitudes en la obtencin de leyes de

atenuacin, ya que de esta manera se asegura no subestimar las aceleraciones para

posteriores estudios de peligro ssmico.

Debido a la gran rea de ruptura que tuvo lugar para el terremoto de Maule 2010, se

recomienda establecer leyes de atenuacin para dicho sismo estudiando las distintas

correlaciones obtenidas al considerar a la distancia hipocentral tanto como la distancia al

punto inicial de emanacin de energa, la distancia ms corta al rea de ruptura y la

distancia al centroide del rea de ruptura. De esta forma se podr definir una ley de

atenuacin ajustada a este terremoto, la cual puede luego ser comparada con la propuesta en

esta memoria.

Se propone definir un mtodo emprico y/o matemtico justificado que, mediante la

consideracin de la variabilidad de los datos, tipo de mecanismo, tipo de suelo etc., defina

un coeficiente de amplificacin de la curva de atenuacin que permita asegurar que no se

subestime la aceleracin mxima del suelo ni se sobreestime innecesariamente, asignado a

su vez un nivel de confianza determinado.

39

6. BIBLIOGRAFA

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43

7. ANEXOS A.1 BASE DE DATOS

La base de datos correspondiente a sismos del tipo interplaca tipo thrust y a sismos

del tipo intraplaca de profundidad intermedia se encuentra en el disco compacto adjuntado

a continuacin.

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Estudio y Proposición de una Ley de Atenuación de Aceleración Sísmica para la Zona Central de Chile