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