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Rev. int. mtodos numr. clc. diseo ing. 2016;32(4):230239

Revista Internacional de Mtodos Numricos paraClculo y Diseo en Ingeniera

www.elsev ier .es / r imni

valuacin probabilista de la amenaza ssmica de Colombia con finese actualizacin de la Norma Colombiana de Diseno de PuentesCP-14

.A. Salgado-Glveza,, G.A. Bernala y O.D. Cardonab

Centre Internacional de Mtodes Numrics en Enginyeria (CIMNE), Universitat Politcnica de Catalunya (Barcelona, Espana) y Asociacin Colombiana de Ingeniera Ssmica (AIS),Instituto de Estudios Ambientales (IDEA), Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales (Manizales, Colombia) y Asociacin Colombiana de Ingeniera Ssmica (AIS),

nformacin del artculo

istoria del artculo:ecibido el 22 de abril de 2015ceptado el 6 de julio de 2015n-line el 5 de noviembre de 2015

alabras clave:valuacin probabilista de amenaza ssmicaoeficientes ssmicos de disenoeglamentos de construccinlculo y diseno en ingeniera

r e s u m e n

La Asociacin Colombiana de Ingeniera Ssmica (AIS) ha realizado una actualizacin del Cdigo Colom-biano de Diseno Sismorresistente para Puentes (CCP-14). Entre las diferentes tareas realizadas, haestablecido el valor de los coeficientes de diseno sismorresistente compatibles con la forma funcionaldel espectro elstico de diseno seleccionado. Para ello, se ha actualizado la evaluacin probabilista de laamenaza ssmica a escala nacional y, a partir de ella, se han calculado dichos coeficientes para todo elterritorio nacional. Con respecto al ltimo estudio general de amenaza ssmica de Colombia, se disponede cinco anos ms de registros de sismicidad y, por consiguiente, de un mejor entendimiento del entornossmico colombiano, lo cual ha permitido realizar actualizaciones relacionadas con los parmetros de sis-micidad de las fuentes sismognicas y utilizar relaciones de atenuacin de movimiento fuerte calibradasa partir de registros locales. Se presentan los mapas de zonificacin ssmica para los tres coeficientes dediseno incluidos en el CCP-14 as como la herramienta gratuita de visualizacin en lnea de los resultados.

2015 CIMNE (Universitat Politecnica de Catalunya). Publicado por Elsevier Espana, S.L.U. Este es unartculo Open Access bajo la licencia CC BY-NC-ND

(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

Probabilistic seismic hazard assessment of Colombia with updating purposesof the Earthquake-Resistant Building Code for Bridges CCP-14

eywords:robabilistic seismic hazard assessmenteismic design coefficientsuilding codesalculation and design in engineering

a b s t r a c t

A recent update of the Colombian earthquake resistant building code for bridges (CCP-14) was developedby the Colombian Association for Earthquake Engineering (AIS). Among the different tasks developed,the values for the seismic design coefficients, compatible with the functional form of the selected elasticdesign spectra were established. For that reason an update of the probabilistic seismic hazard assess-ment was performed from which the seismic design coefficients have been estimated for Colombia. Withrespect to the latest national seismic hazard assessment, 5 more years of earthquake records and theconsequent better understanding of the Colombian seismic environment are included in the analysis

by updating the seismicity parameters of the seismogenetic sources and using ground motion predic-tion equations calibrated with local strong ground motion records. The seismic zonation maps for thethree seismic design coefficients included in the CCP-14 are presented as well as the free online resultsvisualization tool

2015 CIMNE (Universitat Politecnica de Catalunya). Published by Elsevier Espana, S.L.U. This is anopen access article under the CC BY-NC-ND license

Autor para correspondencia.Correos electrnicos: mario.sal.gal@gmail.com (M.A. Salgado-Glvez), gabernal@cimne

http://dx.doi.org/10.1016/j.rimni.2015.07.001213-1315/ 2015 CIMNE (Universitat Politecnica de Catalunya). Publicado por Elsevier reativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

.upc.edu (G.A. Bernal), odcardonaa@unal.edu.co (O.D. Cardona).

Espana, S.L.U. Este es un artculo Open Access bajo la licencia CC BY-NC-ND (http://

dx.doi.org/10.1016/j.rimni.2015.07.001www.elsevier.es/rimnihttp://crossmark.crossref.org/dialog/?doi=10.1016/j.rimni.2015.07.001&domain=pdfhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/mailto:mario.sal.gal@gmail.commailto:gabernal@cimne.upc.edumailto:odcardonaa@unal.edu.codx.doi.org/10.1016/j.rimni.2015.07.001http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/

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que si la misma sismicidad por unidad de rea. Esto representa uncambio significativo con respecto a los mapas de amenaza ssmicautilizados en el anterior cdigo colombiano de puentes, en que seutiliz el modelo geomtrico de lnea fuente.

M.A. Salgado-Glvez et al. / Rev. int. mtod

. Introduccin

El clculo de los coeficientes de diseno sismorresistente inclui-os en los cdigos de construccin es una tarea que requiere evaluar

a amenaza ssmica en la zona objeto de estudio. Debido a las incer-idumbres inherentes a los procesos de ocurrencia de terremotos,s preciso utilizar metodologas probabilistas que no solamenteas incluyan, sino que adems las propaguen a lo largo del anli-is. Durante el proceso de actualizacin del Cdigo Colombiano deiseno Sismorresistente para Puentes (CCP-14) [1], se establecie-

on unos coeficientes ssmicos de diseno que fuesen compatibleson la forma funcional del espectro elstico de diseno. Para ello,asndose en la mejor informacin existente del entorno local,e evalu la amenaza ssmica en roca utilizando una metodologarobabilista.

Anteriormente, se haban realizado diferentes estudios gene-ales de amenaza ssmica en Colombia, que siempre estabansociados con actualizaciones de los reglamentos de construccinismorresistente para edificaciones [24]. El ms reciente, fechadon 2009, sirvi para establecer el valor de los coeficientes incluidosn el Reglamento NSR-10 [5], que constituy un primer paso paraa utilizacin de mtodos numricos totalmente probabilistas [6]ara el clculo de la amenaza ssmica en Colombia. Aunque la ame-aza ssmica se considera estacionaria y los rdenes de magnitudo han presentado histricamente grandes cambios, la disponibili-ad de un mayor nmero de registros de movimiento fuerte y losonsiguientes avances que estos permiten en el desarrollo de rela-iones de atenuacin de movimiento fuerte constituyen la raznrincipal por la cual estos estudios se deben actualizar de maneraeridica.

Este estudio utiliza el mismo modelo tectnico que el de 20094,6], pero presenta cambios tanto en los parmetros de sismicidadomo en las relaciones de atenuacin del movimiento fuerte aso-iadas a las fuentes sismognicas, obtenidas mediante algoritmosenticos calibrados con registros locales [7].

Para el CCP-14, se ha seleccionado la forma funcional del espec-ro elstico de diseno establecida en la 6 a edicin de las AASHTORFD Bridge Design Specifications [8], que depende de tres coefi-ientes ssmicos denotados como PGA, SS y S1. PGA corresponde

la aceleracin mxima del terreno; SS, a la aceleracin espectral 0,2 s, y S1, a la aceleracin espectral a 1,0 s. Suponiendo una vidatil de 75 anos para cada puente, dichos coeficientes tienen unarobabilidad de excedencia del 7% en dicho tiempo, lo cual corres-onde a un perodo medio de retorno del orden de 975 anos. TantoS como S1 se establecen para una amortiguacin con respecto alrtico () del 5%.

Siguiendo el enfoque propuesto por Esteva [9], se divide elerritorio colombiano en distintas zonas tectnicas, representadas

ediante fuentes sismognicas, y para cada una de ellas se calculanna serie de parmetros de sismicidad que dan cuenta del procesoe ocurrencia de terremotos; a cada fuente se le asigna una relacine atenuacin de movimiento fuerte para finalmen