REGISTROS ACELEROMETRICOS DEL SISMO DE LIMA DEL 03 DE ... · Para hacer un tratamiento homogéneo...

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL JORGE E. ALVA HURTADO

SECCIÓN DE POSTGRADO CARMEN E. ORTIZ SALAS

1

REGISTROS ACELEROMETRICOS

DEL SISMO DE LIMA DEL 03 DE JUNIO DEL 2014

mb = 5.2 (USGS), Ml = 5.4 (IGP)

1. UBICACIÓN

El epicentro del sismo se ubica en el denominado Arco Sudamericano que se extiende paralelo

al Cinturón Volcánico de los Andes, ambos contenidos en el Cinturón del Fuego del Pacífico.

La ubicación del sismo tiene dos fuentes, el USGS y el IGP que se comparan en la Tabla 1.1 ambos epicentros están a una distancia entre sí de 54.86 Km.

Tabla 1.1 Ubicación y hora epicentral del sismo según el USGS e IGP

Fuente Coordenadas geográficas (°) Altitud

(msnm) Profundidad

(Km) Hora epicentral

UTC-05.00 Latitud Sur Longitud Oeste

USGS -12.479 -76.878 ---- 47.9 (+-5.1) 21:34:14.6

IGP -12.590 -77.370 ----- 38 21:34:10

ΔIGP Δhor= 54.86 Km, 12.63% 4.6 seg

Figura 1.1 Epicentros del IGP y USGS (Google Earth ©) y ubicación de principales estaciones

acelerométricas a procesar.

El Instituto Geofísico del Perú (IGP) ubica el epicentro en el Mar, a 64Km al Sur Oeste del

Callao, a 70 Km al Oeste de Chilca, a 72 Km al Sur Oeste de Lima, con una intensidad máxima de

III-IV en la escala modificada de Mercalli en las localidades del Callao, Lima, Chilca .




2

El USGS ubica el epicentro a 14 Km al Sur Este del Distrito San Bartolo (Lima), a 15 Km del Nor

Oeste Chilca (Lima), 33 Km del Nor Oeste del Distrito de Mala (Lima), a 44Km del Sur Este del

Distrito de San Isidro, (Lima); a 50Km del Sur Este del Distrito de Lima ( Lima). El USGS además

clasificó las intensidades del sismo de manera instrumental de acuerdo a la Tabla 1.3. En la

Figura 1.2 se observa el mapa de intensidades instrumental del USGS

Figura 1.2 Mapa de intensidades del USGS de la costa central del Perú del sismo del 03 de

Junio del 2014. Epicentro en la estrella.

INTENSIDAD ESTIMADA

Tabla 1.2 Tabla de intensidad instrumental del USGS

Percepción No

sentido Débil Ligero Moderado Fuerte

Muy fuerte

Severo Violento Extremo

Daño Potencial

Ninguno Ninguno Ninguno Muy leve Leve Moderado Mod/Alto Alto Muy Alto

Aceleración Pico (%g)

<0.05 0.3 2.8 6.2 12 22 40 75 >139

Velocidad Pico (cm/s)

<0.02 0.1 1.4 4.7 9.6 20 41 86 >178

Intensidad Instrumental

I II-III IV V VI VII VIII IX X+




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Tabla 1.3 Cuadro de Intensidades en principales ciudades que sintieron el sismo por el USGS

El USGS y el IGP obtuvieron los valores y parámetros del sismo de Lima del 03 de Junio como

sigue:

Parámetros sísmicos Valor USGS Valor IGP

Magnitud 5.2 ± 0.04 mb 5.4 ML

Ubicación -12.479°S, -76.878°W -12.59°S, -77.37°W

Hora Local 16:34:14 16:34:10

Profundidad 47.09 Km ± 5.1Km 38 Km

Tiempo de inicio (UTC)

03-Jun-14 03-Jun-14

21:34:14 21:34:10

Número de fases usadas 73 (Tiempos de llegada de ondas P y S) ----

Distancia mínima 54.4 Km (0.49°) ----

Tiempo de llegada residual 0.99 seg. ----

Diferencia azimutal 97° (intermedia) ----

Localidad Intensidad MMI Distancia

Chilca IV 50 Km

Chosica IV 79 Km

Lima IV 68 Km

Mala III 58 Km

Ricardo Palma III 81 Km

San Luis IV 66 Km

Santa María del Mar IV 71 Km

Supe Puerto III 213 Km

San Luis IV 66 Km




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2. ESTACIONES ACELEROMÉTRICAS

La Sección de Postgrado de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Ingeniería ha podido acceder a señales acelerométricas de 08 estaciones en la Región de Lima, las que se encuentran a cargo del CISMID, del Instituto Geofísico del Perú, de la PUCP y de la Sección de Posgrado de la FIC UNI. Los equipos son en su mayoría digitales, de diferente marca y han sido calibrados para una frecuencia de muestreo de 200 Hz, con excepción de la estación del IGP de Camacho que tiene una frecuencia de muestreo de 100 Hz. Las ubicaciones de estas estaciones se muestran en la Figura 2.1. Los equipos REFTEK, correspondientes a las estaciones de MALA y CIP LIMA1, son administrados por

la sección de Posgrado de la FIC- UNI. Las señales de ambos equipos se trataron en su formato

original con el programa de procesamiento COMPASS ©. El registro correspondiente a la estación

PUCP fue proporcionada por la Dra. Sandra Santa Cruz de la Pontificia Universidad Católica del Perú

y es de marca Terra Technology. Los registros de las estaciones del CISMID(CSM), San Martin

(SMP), San Antonio de Marianistas(CMA) y SENCICO (SENC) fueron proporcionados por el CISMID y

son de marca CV-374A2 Tokyo Sokushin y Basalt Kinemetrics.

La Tabla 2.1 resume la ubicación y características de las estaciones acelerométricas, la distancia

desde la estación al epicentro del sismo (IGP) y el tipo de suelo correspondiente a cada estación,

este último se estimó a partir de mapas de zonificación local (Aguilar y Alva, 2007) y de Tavera et

al. (2007).

Tabla 2.1 Ubicación de las Estaciones acelerométricas del sismo de Lima del 03 de Junio del 2014

procesadas en el informe.

1 Sede del Consejo Departamental de Lima del Colegio de Ingenieros del Perú.

Latitud Sur

(°)

Longitud

Oeste (°)

1 PUCP PUCP San Miguel,

LimaGrava aluvial -12.070 -77.080 65.91 50.55

2 CISMID (CSM) Rimac, Lima Grava aluvial -12.013 -77.050 73.01 55.13

3EST. BOMBEROS

(SMP)

San Martin de

Porres, LimaGrava aluvial -12.018 -77.056 72.23 54.83

4 SENCICO (SENC) San Borja, Lima Grava aluvial -12.086 -77.006 68.66 45.96

5SAN ANTONIO

MARIANISTAS(CMA)

Bellavista,

Callao, LimaSuelo -12.0597 -77.123 64.84 53.75

6 IGP CAMACHO (CAM) Camacho, Lima Grava aluvial -12.0750 -76.969 72.02 46.04

7 CIP LIMA San Isidro, Lima Grava aluvial -12.092 -77.049 65.5 46.92

8 MALAMala, Cañete,

LimaGrava saturada -12.674 -76.654 78.31 32.58

Nº Institución Estación Ubicación Lugar de asiento

POSTGRADO FIC

UNI

Coordenadas geográficas Dist. Epic. con

respecto a las

coord. IGP en

Km

Dist. Epic. con

respecto a las

coord. USGS

en Km

CISMID




5

7

Fig. 2.1 Ubicación de estaciones acelerográficas en el mapa tipo de suelos de la Ciudad de Lima

CIP

PUCP

C

CAM

ACEL. CISMID ACEL. PUCP, IGP Y CIP LIMA

SENC




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3. ACELERACIONES MÁXIMAS

Para hacer un tratamiento homogéneo de las señales del sismo ocurrido el 03 de Junio del 2014 se transformaron los registros obtenidos a formato *prn. Los registros fueron corregidos por línea base, y filtrados (pasabanda de 0.01 - 25 htz) antes de proceder a identificar los picos máximos de aceleración, con el uso de los programas Seismosignal Ver. 3.1.0 y Degtra A-4 Ver.5.4.

Las máximas aceleraciones fueron registradas en la estación MALA siendo el valor más alto en la componente EO de 85.26 cm/seg2.

Las estaciones CSM, SMP, PUCP y CIP LIMA, presentan aceleraciones máximas que fluctúan entre 29 a 59 cm/seg²; en las estaciones SENC, CAM, CMA las aceleraciones máximas varían entre 12 a 24.4 cm/seg² .En la Tabla 3.1, se presenta los valores máximos de aceleración registradas en cada componente de la estación acelerométrica.

4. ESPECTRO DE AMPLITUDES DE FOURIER

Los Espectros de amplitudes de Fourier presentan contenidos de frecuencias en el intervalo de Hz a 20 Hz. Los valores máximos se presentan en la Figuras 4.1 al 4.8.

5. ESPECTROS DE SEUDOACELERACION

Se han obtenido los espectros de seudoaceleración a fin de tener una representación gráfica de la respuesta elástica máxima del suelo para un amortiguamiento del 5%. En la estación de Mala el valor máximo del espectro de seudoaceleración obtenido es de 303.84 cm/seg². En las estaciones CSM, SMP, PUCP y CIP LIMA, se ha registrado valores de espectros de seudoaceleraciones máximas que fluctúan entre 123 a 188 cm/seg²; en las estaciones SENC, CAM, CMA las seudoaceleraciones máximas varían entre 45 a 96cm/seg². En la Tabla 5.1 y en las Figuras 4.1 al 4.8, se presentan los resultados. En la Figura 5.1 se presenta la gráfica de comparación de espectros de seudoaceleración por componentes de los 8 registros procesados.




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Tabla 3.1 Valores máximos de aceleraciones registradas en cada estación acelerométrica.

PGA EO PGA NS PGA V PGA EO PGA NS PGA V

1 PUCP PUCP San Miguel, Lima Grava aluvial 16.00 28.00 19.90 14.80 28.70 17.30 28.70 0.03

2 CISMID (CSM) Rimac, Lima Grava aluvial 66.10 64.90 23.00 58.90 56.40 20.00 58.90 0.06

3EST. BOMBEROS

(SMP)

San Martin de

Porres, LimaGrava aluvial

25.40 39.30 21.00 22.70 33.00 18.80 33.00 0.03

4 SENCICO (SENC) San Borja, Lima Grava aluvial 21.30 30.50 13.40 12.30 24.40 10.90 24.40 0.02

5SAN ANTONIO

MARIANISTAS(CMA)

Bellavista, Callao,

LimaSuelo

13.40 12.00 8.67 12.70 11.70 8.45 12.70 0.01

6 IGP CAMACHO (CAM) Camacho, Lima Grava aluvial 23.70 17.00 8.30 19.40 14.40 7.82 19.40 0.02

7 CIP LIMA San Isidro, Lima Grava aluvial 43.63 44.27 22.65 29.29 39.42 18.54 39.42 0.04

8 MALA Mala, Cañete, Lima Grava saturada92.13 77.07 27.56 85.26 72.77 24.00 85.26 0.09

Aceleración

Máxima %g

Aceleraciones Máximas sin filtrado

(cm/seg2)Aceleración

Máxima

cm/seg 2

CISMID

POSTGRADO FIC

UNI

Aceleraciones Máximas con filtrado

(cm/seg2)Nro. Institución Estación Ubicación Lugar de asiento




8

Tabla 5.1 Valores máximos de espectros de seudoaceleración

EO NS V EO NS V

1 PUCP PUCP San Miguel, Lima Grava aluvial 64.36 123.79 90.26 64.33 123.78 81.48 123.78

2 CISMID (CSM) Rimac, Lima Grava aluvial 231.59 175.74 71.62 211.19 165.59 71.54 211.19

3EST. BOMBEROS

(SMP)

San Martin de

Porres, LimaGrava aluvial 100.89 138.02 80.73 99.06 137.16 78.44 137.16

4 SENCICO (SENC) San Borja, Lima Grava aluvial 92.39 111.65 39.99 50.40 96.21 30.01 96.21

5SAN ANTONIO

MARIANISTAS(CMA)

Bellavista, Callao,

LimaSuelo 45.22 40.71 34.64 45.23 40.71 34.62 45.23

6 IGP CAMACHO (CAM) Camacho, Lima Grava aluvial 79.31 51.90 26.72 59.33 47.56 24.86 59.33

7 CIP LIMA San Isidro, Lima Grava aluvial 125.31 187.89 85.83 93.10 187.47 65.53 187.47

8 MALA Mala, Cañete, Lima Grava saturada 309.34 246.36 117.81 303.84 244.21 116.68 303.84

CISMID

POSTGRADO

FIC UNI

Seudoaceleración Espectral (cm/seg2)

5% de amortiguamiento (con filtrado)Seudoaceleración

espectral máxima

(cm/seg2)

Nro. Institución Estación Ubicación Lugar de asiento

Seudoaceleración Espectral (cm/seg2)

5% de amortiguamiento (sin filtrado)




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Fig. 4.1 ANÁLISIS TEMPORAL POR ESTACIÓN ACELEROMÉTRICA

ESTACION PUCP

Espectro de Seudoaceleración Max.

5% de amortiguamiento

EO (cm/seg2) NS (cm/seg2) V (cm/seg2)

64.33 123.84 81.48




10


ESTACION CISMID




211.19 165.59 71.54




11


ESTACION SMP

Espectro de la Seudoaceleración Max.



99.06 137.16 78.44




12


ESTACION SENCICO




50.40 96.21 30.01




13


ESTACION CMA




45.23 40.71 34.62




14


ESTACIÓN CAM IGP

Espectro de Seudoaceleración Max. 5% de amortiguamiento

EO (cm/seg2)

NS (cm/seg2)

V (cm/seg2)

59.33 47.56 24.86




15


ESTACIÓN CIP LIMA


EO (cm/seg2)

NS (cm/seg2)

V (cm/seg2)

93.10 187.47 65.53




16


ESTACIÓN MALA


EO (cm/seg2)

NS (cm/seg2) V (cm/seg2)

303.83 244.21 116.68




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Fig. 5.1 SUPERPOSICIÓN DE ESPECTROS DE RESPUESTA

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