SEDARSistema de Evaluación de Daños
para Análisis de Riesgo
Coordinación de Investigación y DesarrolloGrupo Escenario de Daños
Contenido
Introducción1.…….. Enfoque Conceptual2.…….. Métodos Aplicados3.…….. Desarrollo del Sistema4.…….. Resultados Obtenidos
Introducción
N S
O
E
1. USAQUEN 2. CHAPINERO 3. SANTA FE 4. SAN CRISTOBAL 5. USME
11. SUBA 12. BARRIOS UNIDOS 13. TEUSAQUILLO 14. LOS MARTIRES 15. ANTONIO NARIÑO
6. TUNJUELITO 7. BOSA 8. KENNEDY 9. FONTIBON 10. ENGATIVA
16. PUENTE ARANDA 17. CANDELARIA 18. RAFAEL URIBE URIBE 19. CIUDAD BOLIVAR 20. SUMAPAZ
Desastres por Terremotos
Nigata, 1964Licuación Kobe, 1995
Fuente cercana
Armenia, 1999Efectos topográficos
Cali, 2004Depósitos profundos
Quetame, 2008Efecto topográfico
AntecedentesConvenio FOPAE – UNIANDES 2005
Escenarios de Riesgo y pérdidas por terremoto para Bogotá D.C.
AntecedentesConvenio FOPAE – UNIANDES 2005
Escenarios de Riesgo y pérdidas por terremoto para Bogotá D.C.
Estimación de escenarios de daño
Distribución Geográfica• Intensidad sísmica
• Índices de vulnerabilidad
• % Daños de elementos
• Afectación a la población
• Pérdidas económicas directas
• Índices de riesgo
Escenario de DañoInsumo para la Gestión Integral del Riesgo PDPAE
Escenario de DañoInsumo para la Gestión Integral del Riesgo PDPAE
Planificación territorial y sectorial, Construcción de capacidad ciudadana, Fortalecimiento institucional
Mejoramiento de viviendas, Reforzamiento estructural
Planes de Respuesta por Terremoto
Planes de rehabilitación y reconstrucción, Reducción de la vulnerabilidad fiscal, Aseguramiento
Definición del Problema
1. Enfoque Conceptual
Cadena de Acontecimientos
CAPACIDAD DE RESPUESTA
InstitucionesPoblación
Para cada unidad de análisis común de interés se evalúa el índice de riesgo sísmico
Indicadores de capacidad de respuesta
AMENAZA VULNERABILIDAD
Respuesta sísmica
Efectos colaterales
EdificacionesNormales
Indispensables
Líneas vitalesRedes
Estructuras esenciales
Indicadores de daño, afectaciones a la población y pérdidas económicas
Escenarios de Daño
Escenarios de Riesgo
Índice de Riesgo SísmicoEvaluación Holística
• Escenarios de Amenaza
• Vulnerabilidad Edificaciones Tuberías
• Daños iníciales Edificaciones Tuberías Cableados Tanques Puentes Vías Deslizamientos Licuación
• Daños secundarios Edificaciones Tuberías Cableados Tanques Puentes Vías Afectaciones Pérdidas
• Resultados Elementos Vulnerabilidad Daño
2. Métodos Aplicados
Fuentes Sismogénicas
Modelo de Escenario de Amenaza
Tretorno
SaRoca
SaSuelo
T T
T
Amp.Suelo
PGA PGV MMI MSK
F. Cercana
F. Lejana
250 años
1 seg 1 seg
Sa suelo = Sa Roca X Amp Suelo
1 seg
Modelo de Escenario de Amenaza
Respuesta Sísmica
WiKiWiKiIv max
VULNERABILIDAD EN TUBERÍAS
VULNERABILIDAD DE EDIFICACIONES MÉTODO ITALIANO
lgp CCCFv **
Evaluación de Vulnerabilidad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Índ
ice
de
Dañ
o (%
)
Índice de vulnerabilidad (%)
MAMPOSTERIA NO REFORZADA (Modificado Yépez, 1996)
EEIS=VI
EEIS=VI½
EEIS=VII
EEIS=VII½
EEIS=VIII
EEIS=VIII½
EEIS=IX
EEIS=IX½
EEIS=X
Daños Iníciales
Edificaciones Método Italiano
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2
Dañ
o es
pera
do %
Deriva (%)
CURVAS DE VULNERABILIDAD EN FUNCIÓN DE LA DERIVA
Mampostería Semiconf inada
Mampostería Conf inada o Reforzada
Pórticos Concreto y Muros Mampostería
Pórticos y Muros Concreto
Pórticos Concreto
Muros Concreto
Reticular Celulado
Bodegas
Sistemas Prefabricados
Pórticos Acero
Daños Iníciales
Edificaciones Método Miranda
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100T
asa
de
rotu
ras
(RR
/Km
)
PGV (cm/s)
CURVAS DE VULNERABILIDAD APLICADAS A TUBERIAS
O’Rourke y Ayala (1993)
Japan Waterworks Association (1998)
Eidinger (2001)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Tas
a d
e ro
tura
s (R
R/K
m)
PGA (Gales)
CURVAS DE VULNERABILIDAD APLICADAS A TUBERIAS
Kubo y Katayama (1975)
Japan Waterworks Association (1998)
JICA (2002)
Daños Iníciales
Tuberías Método Japonés
Daños Iníciales
Cableado Método Japonés
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Po
rcen
taje
de
dañ
o (%
)
PGA (Gales)
CURVAS DE VULNERABILIDAD APLICADAS A POSTES Y CABLES ENTERRADOS
JICA-Postes, 2002
KOBE-Postes, 1996
JICA-Cable enterrado, 2002
KOBE-Cable enterrado, 1996
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
ES
TA
DO
DE
DA
ÑO
CURVAS DE FRAGILIDAD EN FUNCION DEL ANCLAJE PARA NIVELES DE LLENADO
Tanques en general
Tanques anclados, 50% < Llenado < 90 %
Tanques anclados, Llenado > 90 %
Tanques no anclados, 50% < Llenado < 90 %
Tanques no anclados, Llenado > 90 %
PGA
Daños Iníciales
Tanques Método American Life Lines Alliance (A.L.A)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
ES
TA
DO
DE
DA
ÑO
CURVAS DE VULNERABILIDAD PARA PUENTES
Clase T1D1V0
Clase T1D2V0
Clase T2D1V0
Clase T2D2V0
Clase T3D1V0
Clase T3D2V0
Clase T1D1V1
Clase T1D2V1
Clase T2D1V1
Clase T2D2V1
Clase T3D1V1
Clase T3D2V1
PGA
Daños Iníciales
Puentes Método Risk Management Solutions (R.M.S)
0
5
10
15
20
25
30
35
4 5 6 7 8 9 10 11 12
Tasa
de
daño
(%)
CURVAS DE DAÑO PARA VIAS
VIA PAVIMENTADA
VIA SIN PAVIMENTAR
Intensidad (MMI) Daños Iníciales
Vías Terrestres
H1
H2
Hn
Capa 1i=1
Capa 2i=2
Capa ni=n
z
ii
n
ii HWGLPI
1
Daños Iníciales
Índice de Potencial de Licuación
Analogía realizada por el método del bloque deslizante (Newmark, 1965)
)tan(*
)tan(*10*
)tan(
)'tan(
*
m
senespesor
cFS
senFSacrit *980*)1( Daños
InícialesAceleración Crítica para Deslizamiento
E. colateral Indicador de daño Unidad Rango Escala Cualitativa
Licuación Grado de daño (GDL) Adimensional 0-3
GDL=0 - sin daño - IPL=0 GDL=1 - bajo - 0<IPL≤5 GDL=2 - moderado - 5<IPL≤15 GDL=3 - fuerte-severo - IPL>15
Deslizamiento Grado de daño (GDL) Adimensional 0-3
GDL=0 - sin daño - D=0 cm GDL=1 - bajo - 0<D≤5 cm GDL=2 - moderado - 5<D≤10 cm GDL=3 - fuerte-severo - D>10 cm
Daños Secundarios
Aumento de Daños Debido a los Efectos Colaterales
Daños Secundarios
Afectaciones a la Población y Pérdidas Económicas Directas
% Atrapado% Fatalidad
No de AfectadosPérdidas Directas
• Metodología de desarrollo RUP
• Requisitos funcionales
• Modelo de Datos
• Despliegue
3. Desarrollo del Sistema
Módulos RutinasSeleccionar Escenario de Amenaza
Registrar información sobre elementos expuesto
EdificacionesEdificaciones indispensablesTuberíasEdificaciones - ItalianoEdificaciones - MirandaEdificaciones indispensables - ItalianoEdificaciones indispensables - MirandaTuberíasTanques almacenamientoCablesVíasPuentesZonas potencial licuaciónZonas potencial deslizamiento
Archivo
Vulnerabilidad
Daños iniciales
Requisitos Funcionales
Módulos RutinasEdificaciones - Italiano
Edificaciones - Miranda
Edificaciones indispensables - ItalianoEdificaciones indispensables - MirandaTuberíasTanques almacenamientoCablesVíasPuentesAfectaciones y pérdidas por las edificacionesConsolidación - ElementosConsolidación - VulnerabilidadConsolidación - DañosAdministración - ElementosAdministración - VulnerabilidadAdministración - Daños
Daños secundarios
Resultados
Requisitos Funcionales
Método de análisis
Vulnerabilidad
Afectaciones y pérdidas
Daños
Consolidación de resultados
Base de datos elementos expuestos
data.gdb
Temática
Categoría
Tipología
Versión
Elemento Expuesto Versión 1Elemento Expuesto Versión 2Elemento Expuesto Versión 3
...Elemento Expuesto Versión n
División política y administrativa
Zonificación geotécnica y de
respuesta sísmica
Escenarios de amenaza
Registro de elementos
Registro de configuraciónes
Registro de resultados
registrarelementos / métodos
evaluar vulnerabilidad / consolidar / registrar resultados
evaluar daño / consolidar / registrar resultados
Resultados configuración 1
Resultados configuración 2
Resultados configuración n...
Resultados consolidados
configuración 1
Resultados consolidados
configuración 2
Resultados consolidados
configuración n...
Resultados configuración 1
Resultados configuración 2
Resultados configuración n...
Resultados consolidados
configuración 1
Resultados consolidados
configuración 2
Resultados consolidados
configuración n...
escenario 1.gdb
escenario 2.gdb
escenario n...
Base de datos resultados de daño
Base de datos del sistema
sistema.gdb
Base de datos de resultados de vulnerabilidadvulnerabilidad.gdb
Modelo de DatosData:
EdificacionesLíneas Vitales
Población
Sistema: Amenaza y Colaterales
Métodos y ConfiguracionesCorridas - Metadatas
Vulnerabilidad: EdificacionesLíneas Vitales
Daño EA MX, DY: EdificacionesLíneas Vitales
Población
Despliegue
4. Resultados Obtenidos
• Vulnerabilidad
• Escenario M7.0 D40km
• Escenario M7.3 D35km
Vulnerabilidad Edificaciones Líneas vitales
Escenarios de Amenaza Magnitud: 7.0 Distancia 40 km Magnitud: 7.3 Distancia 35 km
Escenario de Amenaza Magnitud: 7.0 Distancia 40 km EdificacionesMétodo italiano Método Miranda
Escenario de Amenaza Magnitud: 7.3 Distancia 35 km EdificacionesMétodo italiano Método Miranda
Escenario de Amenaza Magnitud: 7.3 Distancia 35 km Líneas vitales Jica (PGA) Eidinger (PGV)
• Análisis e interpretación de resultados
• Evaluación holística del riesgo sísmico
• Estudio de efectos colaterales como incendios, inundaciones, etc.
Próximas actividades
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