Los avances y retos sobre los estudios sísmicos en...

Los avancesy retossobrelos estudios

ssmicosen Mxico

Dr. Jorge Aguirre Gonzlez

Institutode Ingeniera

SociedadMexicana de IngenieraSsmica

Objetivo(de la SMIS)

Reducir el riesgo ssmico a travs deavances en la ciencia y prctica dela ingeniera, mediante mejoras enla comprensin del impacto de lostemblores sobre el medio ambientefsico, social, econmico, poltico ycultural, y promoviendo medidasamplias y realistas para reducir losefectos destructivos de losterremotos .

Visin(de la SMIS)

Un mundo en el que se comprenda el peligro que significan los terremotos en trminos de prdidas potenciales y se toman medidas preventivas para reducir las prdidas a niveles aceptables.

El desarrollo de la Ingeniera Ssmica en

Mxico, al igual que en otros pases, se ha

apoyado en la sismologa, la que a su vez a

florecido mas como ciencia pura en

satisfaccin a la curiosidad cientfica que

en respuesta a problemas que plantean

ingenieros civiles y militares.

El apoyo que ha recibido la investigacin

mexicana en ingeniera ssmica ha resultado

de la conjuncin de:

Problemas importantes propios ,

susceptibles de resolverse a corto plazo

mediante investigacin;

Grupos de investigadores apasionados con

el tema; y

La presencia de cuadros dirigentes con fe

en la investigacin y en los investigadores.

El progreso de la ingeniera ssmica se basa en:

Los avances en el conocimiento de la

generacin, propagacin y registro de las ondas

ssmicas;

El estudio sistemtico de la respuesta de las

estructuras civiles ante las solicitaciones

ssmicas; y

La implantacin de medidas y polticas que

reflejen el conocimiento anterior y que conduzcan

a contar con una sociedad mas segura y mejor

preparada frente a los sismos .

FUENTESSMICA

EFECTOS DE SITIOEstimacin delPeligro ssmico

Fuente

SsmicaTrayecto Efectos de sitio

Estimacin del Riesgo Ssmico

La estimacin del Peligro Ssmico

Enfoque Probabilista

Distribucin de PGA esperadas para un periodo de

tiempo dado

Definicin de zonas seismogenticas

Relaciones de atenuacin de los movimientos del terreno

Enfoque Determinista

Formas de onda (sismogramas) para un escenario

ssmico especfico.

Detalles de la fuente ssmica (su caracterizacin)

Detalles del trayecto.

Detalles de los efectos de sitio (estratos superficiales).

Enfoque ProbabilistaAtenuacin Zonas fuente

PGA en gales para

un periodo de retorno

de 500 aos

General Results

Impacto en la industria

Desde 1998, la CNSF (Comisin Nacional de Seguros y Fianzas) adopt este modelo como un estndar industrial para evaluar el riesgo ssmico de carteras de edificios asegurados

Las compaas de seguros deben evaluar sus carteras cada tres meses

Los resultados de la evaluacin determinan el tamao de sus reservas tcnicas y la velocidad a la cual deben ser constituidas

Se evalan cerca de 1,000,000 de inmuebles cada tres meses

Marco de trabajoparala prediccinde movimientos

fuertesparaescenariosssmicos(Irikura,2004)

1. Observaciny registro

ssmicode largo tiempo

Monitoreode fallasactivas

Registrode sismoshistricos

Observacionesde GPS

Monitoreode la actividad

ssmica

2. Observacinde movimientos

fuertese inversinde los

procesosde fuente

Registrosde movimientos

fuertes

RegistrosTeleseismicos

Registrosde Banda ancha

Compilacionesde daos

ssmicos

3. Investigacinde las

estructuressubterrneas

Seccionesde Reflecciny/o refraccinssmica

ProspeccinGravimtrica

Registrode pozos, sondasuspendidaetc. (determinacinde velocidadesP-S)

Medicionesen Arreglosde Microtremores

Modeladode la Fuente

(Parametrosexternos)

(Parametrosinternos)

Estimacinde la Function de Green

(Funcinde Green Emprica)

(Funcinde Green Estocstica)

(Funcinde Green Terica)

Macroscpico

(Externo)

Directividadde la

ruptura

Microscpico

(Interno)

EnfoqueEmprico

Hbrido

EstocsticoTerico

Enfoque Probabilista

4. Simulacinde movimientos

fuertesparaescenariosssmicos

Formasde ondade movimientos

fuertes(acelerogramas)

PGA, PGV

Espectrode Respuesta

IntensidadSsmica

Reglamentosde

construccinde edificios

Hospitales, Escuelas,

Puentes, Presas, Plantas

Nucleares

5. Establecimientode

criteriosssmicosde

diseo

Validacin por mediode registroshistricosde dao ssmico

Modeladode la Fuente

(Parametrosexternos)

(Parametrosinternos)

Estimacinde la Function de Green

(Funcinde Green Emprica)

(Funcinde Green Estocstica)

(Funcinde Green Terica)







Observacionesde GPS


ssmica

Sismo del 13 de Abril

de 2007 Atoyac de Alvarez,

Guerrero (M 6.3)
http://www.ssn.unam.mx/~yi/cgi-bin/map0.cgi

Red del Servicio Sismolgico, dependiente de Geofsica de la UNAM.

Los tringulos amarillos representan las 42 estaciones sismolgicas del SSN, los crculos naranja, representan

los 160 sismos mayores de magnitud 6.5, que han ocurrido en los ltimos 110 aos en Mxico.

Propuesta de estaciones sismolgicas.

The event began in

October of 2001 and

lasted for 6 9 months.

Average slip of 10 cm

produced measurable

displacements over an

area of 550x250 km2.

The equivalent moment

magnitude of the event

was Mw 7.5.

Kostoglodov et. al, 2003

2001-2002

silent earthquake

Observacin GPS

1. Observaciny registro ssmicode

largo tiempo

SSN monitoreode actividadssmicanacional

Monitoreode fallasactivasdeficiente

Falta evaluacinde fallasactivasa nivelnacional

Paleosimologapracticamenteinexistente

ObservacinGPS incipientecon resultadosinteresantes

Registrosde sismosHistricosbiendocumentados.







Observacionesde GPS


ssmica


fuertese inversin de los

procesosde fuente


fuertes




ssmicos

Red Accelerogrfica Mexicana

(Antes del Sismo de 1985)

Red Acelerogrfica y nuevas estaciones

ISEE Kobe 2005

Kobe/Awaji, January 13 - 16, 2005

Red Acelerogrfica

De la Ciudad de Mxico(Ants del sismo de 1985)

ISEE Kobe 2005


Red Acelerogrfica

De la Ciudad de Mxico(Despus del sismo de 1985)

Ejemplo de estructurasquehan sido

instrumentadasen la ciudad de Mexico

ISEE Kobe 2005


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#

#

^ 19/11/06 06:59:07.22/01/03 02:06:34.5

ZIIG

MOIGCJIG

MANZ

ZAIIG

106W 105W 104W 103W 102W 101W 100W 99W 98W

17N

18N

19N

20N

21N

22N

23N

0 200100

Kilometers

SISMO DE TECOMN 22/I/2003 MW 7.5

##

#

#

#

#TECOMANCAMP

TXPA

INDC

BOMB

CUHA

PROCO

10351'0"W10352'0"W10353'0"W

18

55

'0"N

18

54

'0"N

0 10.5

KilometrosOceano Pacifico

Estaciones locales donde se aplico el modelo.

# Arreglo de sismografos de banda corta Tecomn.

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##

MOIGCJIG

MANZ

ZAIIG

SJAL

MARU

GDLC

CDGU

CALEUNIO

1000'0"W1020'0"W1040'0"W1060'0"W

22

0'0

"N20

0'0

"N18

0'0

"N

0 200100

Kilometros

Oceano Pacifico

Estaciones regionales y locales donde se registro el sismo de 19/11/06

# Estaciones acelerograficas del IINGEN de la UNAM

# Estaciones de banda ancha del Servicio Sismologico Nacional

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#MACE

COJU

COMA

COLLR15

EZ5

ELTB, E

COL

CAMPTXPA

INDCBOMB

NAR

PAR

CEOR

CIHU

TAPE

SE5

CEN

EZA

SAN

CHA CAMP

10330'0"W1040'0"W10430'0"W

19

30

'0"N

19

0'0

"N

0 3015

Kilometros

Oceano Pacifico

Estaciones locales donde se aplico el modelo.

# Arreglo de sismografos de banda corta Tecomn.# Estaciones de RESCO# Estaciones del IINGEN de la UNAM# Acelerografos de la Red Temporal Costera

Estaciones donde

simulamos el sismo principal

usando el mtodo FGE

16 RTC y R Tecomn

2 RESCO

4 SSN

9 IINGEN







Observacionesde GPS


ssmica


fuertese inversin de los

procesosde fuente


fuertes




ssmicos

3. Investigacinde las

estructuressubterrneas

Seccionesde Reflecciny/o refraccinssmica

ProspeccinGravimtrica

Registrode pozos, sondasuspendidaetc. (determinacinde velocidadesP-S)

Medicionesen Arreglosde Microtremores

Perfil MASE

Sismos regionales Tomografa,OndasSuperficiales,

Atenuacin, etc., etc.

Funciones Receptor (X. Prez-Campos)

Amplitud Promedio

Ciudad de Mxico

Aca

pu

lco

Ch

ilpa

nci

ng

o

Igu

ala

Pach

uca

Hu

eju

tla

Distancia desde la Trinchera [km]

Pro

fun

did

ad

[km

]

MODELO 3D DE LA CIUDAD DE MEXICO

Periodo

predominante

f=1.2 Hz

h=50 mVs h

Vf

s

4

Vs=240 m/s

).(.

).(.

fVertComp

fHorizCompHVSR

Microtremores

h=100 m

Vs=480 m/sVs=120 m/s

h=25 m h

Mtodo SPAC(Spatial Autocorrelation Method)

Propuesto por Aki (1957).

Microtremorsen arreglos instrumentales.

Se basa en la estimacin de curvas de dispersin de ondas de

Rayleigha travs del clculo de la autocorrelacinespacial.

Como resultado se obtiene la estructura de velocidades

From SAGEP 2003 (corporation

OYO).

Mtodo SPAC

* *

*

frequency (Hz)

Ph

ase

Vlo

cit

y v1

v2

v3

METODO SPAC

OBSERVATION DE MICROTREMORES EN

ARRELOS

Ejemplo de observacin de

microtremores en arreglos

triangulares

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