UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA SECCIÓN DE POSTGRADO FIC - UNI FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
INFORME DE PROCESAMIENTO ACELEROMÉTRICO DEL SISMO DE QUILMANÁ, CAÑETE 25/11/2013 -1-
REGISTROS ACELEROMÉTRICOS DEL
SISMO DEL SUR DE LIMA DEL 25 DE NOVIEMBRE 2013
mb = 5.5 (USGS), Ml = 5.8 (IGP)
1. UBICACIÓN
El epicentro del sismo se ubica dentro del 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 de 38.67 Km no despreciable, con una diferencia de
altitud de más de 3000 msnm. El USGS ubica el epicentro a 42 Km. al Noreste del distrito de
Quilmaná, provincia de Cañete en el departamento de Lima, 52 Km. al Este del distrito de Mala
(Lima) y 116 Km. al Sur Este de Lima (Lima). Se tomó como referencia la ubicación del
epicentro brindada por el IGP que tiene las coordenadas geográficas -12.770°S, -76.480°O a
aproximadamente 480 msnm y 9.6 Km del litoral.
Tabla 1.1 Ubicación y hora epicentral del sismo según la USGS e IGP
Fuente Coordenada Geográfica (°) Altitud1
(msnm) Profundidad de hipocentro (Km)
Hora epicentral UTC-05:00 Latitud Sur Longitud Oeste
USGS -12.645 -76.149 3854 74.0 15:06:55
IGP -12.770 -76.480 480 59.0 15:06:54
ΔIGP Δhor=38.67Km(1) , Δaltitud=3374 m 25.4% 1 seg
Gráfico 1.1 Comparación de epicentros de IGP y USGS (GoogleEarth)
1 Altitud y distancia obtenida con el programa GoogleEarth©.
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Información sismológica del USGS
El USGS obtuvo la magnitud de momento a partir del momento tensor (Mw), el que a la vez
obtuvo por inversión de ondas de cuerpo con contenido de períodos intermedios y altos a
grandes distancias (30º y 90º).
Los valores del sismo y parámetros del momento tensor de la USGS son los siguientes:
Tabla 1.2 Parámetros sísmicos y gráfico de Momento Tensor (Mw)
Parámetro sísmico Valor Momento tensor Mw
Magnitud 5.5 ± 0.034 mb
Falla inversa y transversal (oblicua)
Ubicación -12.645°S, -76.149°W
Profundidad 74.04 Km
Tiempo de inicio (UTC)
25-Nov-2013 20:06:55.05
Número de fases usadas
182 (Tiempos de llegada de ondas P y S)
Distancia mínima 104.6 Km (0.94°)
Tiempo de llegada residual
0.81 sec
Diferencia azimutal 69° (intermedia)
Tabla 1.3 Valores del momento tensor (Mw)
a) Ejes principales
Ejes Valor Buzamiento Azimut
Tensión 2.390 40° 242°
N -0.232 37° 12°
Compresión -2.157 27° 126°
b) Planos nodales
Plano Dirección Buzamiento Azimut
NP1 7° 82° 52°
NP2 267° 38° 168°
2. ESTACIONES ACELEROMÉTRICAS
La Sección de Post grado de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de
Ingeniería ha obtenido información de cuatro estaciones acelerométricas, que difieren por el
tipo de suelo donde fueron instaladas, modo de instalación y marca de equipos. Las señales
provienen de estaciones REFTEK y Terra Technology.
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Los equipos REFTEK están instalados en terreno natural y se trataron en su formato propietario
original con el programa de procesamiento de señales de movimiento fuerte del suelo
COMPASS ©. Las estaciones REFTEK son MALA, CDLIMA (CD-Lima2) y CSM (CISMID). El cuarto
registro corresponde a la estación PUCP la cuál fue proporcionada por el Ing. Ángel San
Bartolomé de la Pontificia Universidad Católica del Perú y cuyo equipo es de Terra Technology.
Para hacer un tratamiento homogéneo de las cuatro señales se transformó las señales REFTEK
a formato ASCII para realizar la corrección por línea base y análisis con el software
Seismosignal versión académica. También se realizó cálculos con el software MATLAB.
La Tabla 3.1 resume la ubicación y características de emplazamiento de las estaciones
acelerométricas, además la distancia desde la estación al epicentro del sismo (IGP).
Tabla 3.1. Características de estaciones
Estación Lugar de asiento Nivel
freático
Coordenadas geográficas
Distancia epicentral3
(km) Sur (°) Oeste (°)
MALA Granular saturado Alto -12.6738 -76.6541 21.70
CDLIMA Grava rígida NP -12.0920 -77.0490 97.502
CISMID Grava rígida NP -12.0132 -77.0503 104.514
PUCP Grava rígida NP -12.0700 -77.0800 101.60
3. VALORES CARACTERÍSTICOS
Se obtuvieron los parámetros máximos de cada estación en sus tres direcciones (NS, OE y V).
Como la intensidad es una medida subjetiva del impacto de un sismo, se ha calculado también
la Intensidad Característica (Ic) e Intensidad de Arias (Ia), valores que son bastante bajos. El
USGS lo cataloga como un sismo de intensidad instrumental IV (Shake Map) de acuerdo a la
Tabla 3.2, lo que indica que la aceleración pico medida por el USGS estaría entre 0.003g y
0.028g, o en unidades absolutas una aceleración máxima entre 2.94 cm/s2 y 27.47 cm/s2.
Tabla 3.2 Tabla de intensidad instrumental del USGS4
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+
2 Sede del Consejo Departamental de Lima del Colegio de Ingenieros del Perú. 3 Se utilizó como epicentro las coordenadas del IGP. La distancia se obtuvo por diferencia de coordenadas. 4 De acuerdo a Worden et al. (2011)
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Parámetros de aceleración y velocidad
Dirección Norte-Sur
Estación PGA
(cm/s2) PGV
(cm/s) PGV/PGA
Duración Significante
(s)
RMS
Aceleración (cm/s2)
Velocidad (cm/s)
MALA 87.890 2.128 0.024 24.165 9.077 0.247
CDLIMA 18.690 0.253 0.014 29.125 2.465 0.041
CISMID 58.450 0.619 0.011 31.680 6.565 0.066
PUCP 15.867 0.288 0.018 29.030 2.342 0.052
Dirección Este-Oeste
Estación PGA
(cm/s2) PGV
(cm/s) PGV/PGA
Duración Significante
(s)
RMS
Aceleración (cm/s2)
Velocidad (cm/s)
MALA 44.390 0.668 0.015 24.920 5.756 0.081
CDLIMA 23.611 0.258 0.011 30.020 2.815 0.042
CISMID 72.957 0.776 0.011 31.675 9.268 0.079
PUCP 15.343 0.326 0.021 25.455 2.421 0.058
Dirección Vertical
Estación PGA
(cm/s2) PGV
(cm/s) PGV/PGA
Duración Significante
(s)
RMS
Aceleración (cm/s2)
Velocidad (cm/s)
MALA 108.387 2.608 0.024 24.165 10.330 0.188
CDLIMA 11.228 0.176 0.016 31.260 1.834 0.030
CISMID 14.222 0.269 0.019 32.940 2.161 0.038
PUCP 12.090 0.196 0.016 28.515 1.838 0.041
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Parámetros de Intensidad y duración
Dirección Norte-Sur
Estación Ic Caract.
Ia De Arias
m/s
SMA (cm/s2)
SMV (cm/s)
CAV (cm/s)
Período predom. Tp (sec)
Período medio
Tm (sec)
MALA 0.0069 0.0792 80.38 1.670 308.35 0.14 0.15
CDLIMA 0.0010 0.0058 15.76 0.212 93.32 0.06 0.09
CISMID 0.0042 0.0414 48.59 0.445 248.77 0.06 0.09
PUCP 0.0007 0.0036 13.02 0.245 67.11 0.08 0.12
Dirección Este-Oeste
Estación Ic Caract.
Ia De Arias
m/s
SMA (cm/s2)
SMV (cm/s)
CAV (cm/s)
Período predom. Tp (sec)
Período medio Tm
(sec)
MALA 0.0035 0.0318 40.54 0.526 205.44 0.08 0.11
CDLIMA 0.0012 0.0076 18.58 0.243 105.40 0.06 0.09
CISMID 0.0071 0.0826 63.66 0.701 353.40 0.06 0.08
PUCP 0.0008 0.0038 13.68 0.246 66.58 0.08 0.12
Dirección Vertical
Estación Ic Caract.
Ia De Arias
m/s
SMA (cm/s2)
SMV (cm/s)
CAV (cm/s)
Período predom. Tp (sec)
Período medio Tm
(sec)
MALA 0.0084 0.1026 78.978 1.333 359.94 0.10 0.13
CDLIMA 0.0006 0.0032 9.528 0.154 71.73 0.04 0.10
CISMID 0.0008 0.0045 12.540 0.216 84.24 0.06 0.12
PUCP 0.0005 0.0022 9.387 0.170 53.36 0.06 0.11
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ESTACIÓN MALA
Aceleración (cm/s2)
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ESTACIÓN CD LIMA
Aceleración (cm/s2)
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ESTACIÓN CISMID
Aceleración (cm/s2)
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ESTACIÓN PUCP
Aceleración (cm/s2)
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ESTACIÓN MALA
Velocidad (cm/s)
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ESTACIÓN CDLIMA
Velocidad (cm/s)
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ESTACIÓN CISMID
Velocidad (cm/s)
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ESTACIÓN PUCP
Velocidad (m/s)
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ESTACIÓN MALA
Desplazamiento (cm)
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ESTACIÓN CDLIMA
Desplazamiento (cm)
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ESTACIÓN CISMID
Desplazamiento (cm)
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ESTACIÓN PUCP
Desplazamiento (cm)
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ESPECTRO DE FOURIER
Estación MALA
Período (s) Período (s) Período (s)
ESPECTRO DE FOURIER
Estación CDLIMA
Período (s) Período (s) Período (s)
10-2
10-1
100
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
EW
10-2
10-1
100
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
NS
10-2
10-1
100
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
UD
10-2
10-1
100
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
EW
10-2
10-1
100
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
NS
10-2
10-1
100
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
UD
10-2
10-1
100
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
EW
10-2
10-1
100
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
NS
10-2
10-1
100
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
UD
10-2
10-1
100
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
EW
10-2
10-1
100
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
NS
10-2
10-1
100
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
UD
Am
plit
ud
de
Fou
rier
Am
plit
ud
de
Fou
rier
Am
plit
ud
de
Fou
rier
Am
plit
ud
de
Fou
rier
Am
plit
ud
de
Fou
rier
Am
plit
ud
de
Fou
rier
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ESPECTRO DE FOURIER
Estación CISMID
Período (s) Período (s) Período (s)
ESPECTRO DE FOURIER
Estación PUCP
Período (s) Período (s) Período (s)
10-2
10-1
100
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
EW
10-2
10-1
100
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
NS
10-2
10-1
100
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
UD
10-2
10-1
100
10-5
10-4
10-3
10-2
EW
10-2
10-1
100
10-5
10-4
10-3
10-2
NS
10-2
10-1
100
10-5
10-4
10-3
10-2
UD
Am
plit
ud
de
Fou
rier
Am
plit
ud
de
Fou
rier
Am
plit
ud
de
Fou
rier
Am
plit
ud
de
Fou
rier
Am
plit
ud
de
Fou
rier
Am
plit
ud
de
Fou
rier
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ESPECTRO DE RESPUESTA DE PSEUDOACELERACIÓN
VALORES DE AMORTIGUAMIENTO ξ DE 5%, 10% Y 15%
Estación MALA
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ESPECTRO DE RESPUESTA DE PSEUDOACELERACIÓN
VALORES DE AMORTIGUAMIENTO ξ DE 5%, 10% Y 15%
Estación CDLIMA
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ESPECTRO DE RESPUESTA DE PSEUDOACELERACIÓN
VALORES DE AMORTIGUAMIENTO ξ DE 5%, 10% Y 15%
Estación CISMID
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