UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA,MINAS Y METALÚRGICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA “RESUMEN: ANÁLISIS DE PELIGRO SÍSMICO EN EL PERÚ” ESCUELA PROFESIONAL CURSO : : INGENIERÍA GEOLÓGICA PROSPECCIÓN GEOFÍSICA DOCENTE : ALUMNO : ING. BARRIENTOS GUZMÁN, CARLOS WALTER ➢ CCARITA CCANAHUIRE, YOEL ALFREDO SEMESTRE: 2023 - I CUSCO – PERÚ 192468 RESUMEN ANÁLISIS DE PELIGRO SÍSMICO EN EL PERÚ La actividad sísmica en el Perú se debe a la interacción de la placa de Nazca y la placa sudamericana; por ende, el Perú esta expuesto a una sismicidad alta. La sismicidad es más intensa en la zona litoral, y esta está relacionado con el grado de subducción, es decir, que mientras más profundo sea la subducción se generara sismos mas profundos, por lo que los sismos que se generarán serán menores (sierra y selva) que en comparación en el litoral (ver figura 1). Figura 1: Nivel de profundidad de actividad sísmica: rojo: 0-33 km, amarillo: 33 - 100 km, verde: 100 - 400 km y azul mayor a 400 km. (imagen obtenida de youtube - Análisis de peligro sismico en el Perú) Por otro lado, también se produce sismos superficiales al cual se les llama sismos corticales que son producidos por las fallas geológicas. Entonces existe tres zonas donde se generan los sismos: sismos de interface, sismos continentales y sismos de intraplaca (ver figura 2). Figura 2: Tipos de sismos: sismos de interface (producidos por la interacción de las placas en la parte más superior), sismos de intraplaca (producidos por la rotura de las placas y a profundidad) y sismos continentales (producidos en la parte muy superficial, estos se atenúan bastante rápido). (imagen obtenida de youtube - Análisis de peligro sismico en el Perú) ¿Qué es el peligro o riesgo sísmico? El peligro sísmico es la evaluación de las amenazas, de las cargas que van a afectar a una estructura que aún no está construida. Es decir, es la intensidad del movimiento producido por la sismicidad y la exposición de esta, lo cual generará una amenaza sísmica y se producirá una vulnerabilidad sísmica (debido al comportamiento estructural (fragilidad) de las edificaciones). Entonces, el riesgo sísmico vendría a ser la cuantificación del nivel de daños producidos por la sismicidad a una edificación existente en particular. Métodos para evaluar el nivel de intensidad del movimiento 1. Peligro sísmico probabilístico Para determinar el peligro sísmico probabilístico se considera los siguientes pasos (figura 3): Paso 1: Identificación de las posibles fuentes sísmicas (zonas, fallas, etc.) por las que se generó el movimiento. Paso 2: Caracterización de las características de la fuente (magnitud máxima, frecuencia anual, etc.). Paso 3: Determinación del movimiento sísmico (llegada del nivel de intensidad de movimiento en cierto punto en función a la distancia, material, etc.). Paso 4: Estimación de la probabilidad de recurrencia del nivel de movimiento sísmico determinado en un cierto periodo de tiempo. Esta está en función del riesgo sísmico. Figura 3: Esquema del cálculo de peligro sísmico - Método probabilístico. (imagen obtenida de youtube - Análisis de peligro sismico en el Perú). 1.1. Análisis probabilístico El peligro sísmico probabilístico esta expresado en términos de tasas de excedencia o periodos de recurrencia – retornos de intensidad (ver figura 4). Figura 4: Cuadro para el análisis probabilístico del peligro sísmico (imagen obtenida de youtube Análisis de peligro sismico en el Perú). 1.2. Catalogo sísmico 1.2.1. Sismicidad histórica Compilación de registros sísmicos desde el siglo XIV hasta el siglo XIX por Silgado (1968, 1978, 1985) y Dorbath (1990). 1.2.2. Sismicidad Instrumental A inicios del siglo XX aparecen equipos para los registros sísmicos, gracias a la evolución progresiva de la sismometría. Ya en el año de 1963 la adquisición de data sísmica es mejor gracias a la instalación de red sismográfica mundial. Actualmente existe varias instituciones que compilan registros de actividad sísmica: USGS, NOAA, Global CMT, etc. 1.2.3. Catalogo sísmico homogenizado y depurado Para el depurado de los sismos replicados se sigue los siguientes pasos: Paso 1: P.S. Probabilístico – Proceso de análisis de Poisson. Paso 2: Eliminación de réplicas y premonitores. Paso 3: Metodología de depuración de Reasenberg (1985), Maeda (1996). Paso 4: Análisis individual de cada evento aplicando criterio espacial y temporal Paso 5: Depuración manual. Paso 6: Catálogo símico homogenizado y depurado. 1.3. Determinación de las fuentes sismogénicas Para la determinación de las fuentes sismogénicas se hacen una distribución de cortes (ver figura 5). La intensidad de sismicidad va asociado a las fallas, grado de buzamiento de la placa de nazca, etc. Las fuentes de sismos pueden ser: de interface, intraplaca y continentales (ver figura 6). Figura 5: Distribución de cortes para la determinación de las fuentes sismogénicas (imagen obtenida de youtube - Análisis de peligro sismico en el Perú). Figura 6: Fuentes sismogénicas. a) fuentes sismogénicas de interface, b) fuentes sismogénicas de intraplaca, c) fuentes sismogénicas continentales (imagen obtenida de youtube - Análisis de peligro sismico en el Perú). 1.4. Caracterización de las fuentes sismogénicas Para realizar la caracterización de las fuentes sismogénicas se recurre a hacer análisis estadísticos con el fin de definir sus parámetros de sismicidad de cada uno de las fuentes viendo su recurrencia. Primeramente, se hace la determinación de los parámetros sismológicos, luego la evaluación de la recurrencia sísmica y finalmente se realiza el modelo exponencial no truncado de Gutenberg y Richter. Una vez determinado los parámetros sismológicos ya se puede realizar el análisis probabilístico: Seguidamente se define las leyes para poder identificar con que intensidad llega la sismicidad provocada por una determinada fuente. Para ello se usa modelos matemáticos – empíricos como son los modelos de atenuación, que relaciona la magnitud – distancia – intensidad sísmica. Entonces con estos análisis también ya se puede definir el tipo de suelo y clasificarlos con el cálculo de la velocidad de propagación de las ondas sísmicas a través del medio en el que se propaga (ver figura 7). Figura 7: Tipo de suelo según la velocidad de propagación de las ondas sísmicas. (imagen obtenida de youtube - Análisis de peligro sismico en el Perú). 1.5. Cálculo de peligro sísmico Para hacer el calculo de peligro sísmico se hace uso del programa CRISIS 2015 y con ello se hace el análisis probabilístico (ver figura 8). Figura 8: Salida gráfica para el análisis probabilístico de sismología. (imagen obtenida de youtube Análisis de peligro sismico en el Perú). 1.6. Curvas de isoacelaraciones y mapas temáticos Una vez realizado el análisis probabilístico se realiza mapas temáticos e isoacelaraciones y con ello se saca las normas y se define las zonas sísmicas en el Perú (4 zonas) (ver figura 9). a) b) Figura 9: a) Mapas temáticos (Tr=475 años), b) zonas sísmicas del Perú y normas de aceleración según cada zona. (Imagen obtenida de Geoinnova - Ingenieros) 1.7. Gráficas de peligros sísmicos Existen diferentes gráficos para poder representar los peligros sísmicos como son los Espectros de Peligros Uniforme (EPU) (ver figura 10). El cual es aquel espectro de respuesta que tiene la misma probabilidad de excedencia en todos los periodos estructurales para un determinado nivel de peligro o periodo de exposición. Además, este espectro posee parámetros de respuesta que pueden ser usados directamente en la estimación de las demandas sísmicas para el diseño de estructuras. (Zenón Aguilar, 2016) Figura 10: Espectro de Peligro Uniforme. (imagen obtenida de youtube - Análisis de peligro sismico en el Perú). 2. Normas peruanas de diseño sismorresistente Desde 1970 (sismo en Chimbote) se fueron creando normas de diseño sísmico y estos se fueron diseñando acorde a la sismicidad del país, y ya en el año 2016 se define las 4 zonas de sismicidad (ver figura 11). a) b) Figura 11: Evolución de normas de diseño sísmico en el Perú. a) diseño sísmico 1997, b) diseño sísmico 2016. (imagen obtenida de youtube - Análisis de peligro sismico en el Perú). WEBGRAFÍA Colegio de Ingenieros del Perú – Consejo Nacional. (23 de junio de 2016). Análisis de peligro sísmico en el Perú. [Archivo de video]. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=aVf1Zww3PNs&ab_channel=ColegiodeIngenier osdelPer%C3%BA-ConsejoNacional
