CURSO RESPUESTA SISMICA DEL TERRENO
INTRODUCCIÓN A LA DINÁMICA DE SUELOS
SOCIEDAD MEXICANA DE MECÁNICA DE SUELOS
RAÚL AGUILAR BECERRIL SISMICA DE SUELOS, S.A. DE C.V.
SDS
DINÁMICA DE SUELOS RAMA DE LA MECÁNICA DE SUELOS QUE ESTUDIA LAS PROPIEDADES Y EL COMPORTAMIENTO DEL SUELO BAJO ESFUERZOS DINÁMICOS (PRAKASH, 1981)
REISSNER (1934).......DINÁMICA DE SUELOS MODERNA HSIEH (1962 ) Y LYSMER (1965)........SOLUCIÓN PARA ELEMENTOS AXISIMÉTRICOS VIBRANDO VERTICALMENTE EMPLEANDO UN OSCILADOR DE UN GRADO DE LIBERTAD
SDS
ACCIONES DINÁMICAS EN EL SUELO - SISMOS -EXPLOSIONES -MAQUINARIA -PROCESOS CONSTRUCTIVOS -EXPLOTACIÓN DE BANCOS -TRÁFICO VEHICULAR O FERROVIARIO -VIENTO -OLEAJE
SDS
SISMOS CONSTITUYEN LA MÁS SIMPLE E IMPORTANTE FUENTE DE CARGAS DINÁMICAS
EFECTOS: -ASENTAMIENTOS SÚBITOS -INCLINACIONES PERMANENTES POR ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES -LICUACIÓN DE ARENAS -DESLIZAMIENTOS -AGRIETAMIENTOS -COLAPSOS
SDS
TERREMOTO DE KOBE, JAPÓN, EN 1995
FALLA DEL MURO DE MUELLE EN LA ISLA ROKKO
SDS
SISMO DE TEHUACAN EN 1999. M=6.7
SDS
TERREMOTO DE NIAGATA, JAPÓN, EN 1964
PERDIDA DE SOPORTE POR LICUACION
SDS
CONSTITUCIÓN INTERNA DE LA TIERRA
CAPA
PROFUNDIDAD
ESTADO
CORTEZA
10 A 40 km
SOLIDA Y FRACTURABLE
100 km
SOLIDA Y FRACTURABLE
LITOSFERA MANTO NUCLEO EXTERNO
NUCLEO INTERNO
2900 km (max) 2900 a 5200 km
2340 km (diámetro)
SOLIDO Y PLASTICO LIQUIDO
SDS
PLACAS TECTÓNICAS
SDS
TECTÓNICA DE PLACAS
MOVIMIENTOS ENTRE PLACAS: - DIVERGENTES - CONVERGENTES - TRANSCURRENTES
SDS
ZONAS CON MAYOR SISMICIDAD
SDS
ONDAS SÍSMICAS
- ONDAS P - ONDAS S - ONDAS LOVE - ONDAS RAYLEIGH
SDS
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
- SISMÓGRAFOS - ACELERÓGRAFOS
SDS
ESTACIONES ACELEROMÉTRICAS EN EL D.F.
SDS
MAGNITUD E INTENSIDAD
LA MAGNITUD DE UN SISMO ES UNA MEDIDA DE LA ENERGÍA LIBERADA (ESCALA DE RICHTER)
LA INTENSIDAD DE UN SISMO ES UNA MEDIDA DE LA DESTRUCCIÓN DEL LUGAR (ESCALA DE MERCALLI MODIFICADA)
SDS
MAGNITUD MAGNITUD – ENERGÍA LIBERADA
SDS
INTENSIDAD ESCALA DE MERCALLI MODIFICADA I
DETECTADO SOLO POR INSTRUMENTOS SENSIBLES.
V
CASI TODAS LAS PERSONAS LO SIENTEN. RUPTURA DE VENTANAS Y MAMPOSTERIA. ALGUNOS OBJETOS SE CAEN.
VIII
LOS MUROS SE SEPARAN DE LOS MARCOS DE LAS ESTRUCTURAS. CAIDA DE MUROS, MONUMENTOS Y TALUDES.
IX
LOS EDIFICIOS SE SALEN DE SUS CIMENTACIONES, SE AGRIETAN Y SE DESPLOMAN. LA TIERRA SE ABRE Y LAS TUBERÍAS SE ROMPEN.
XII
DESTRUCCIÓN TOTAL, SURCOS EN LA TIERRA, LINEAS DE VISIÓN Y NIVEL DISTORSIONADAS. OBJETOS LANZADOS AL AIRE.
MACROSISMOS EN EL MUNDO
FECHA LUGAR MAGNITUD MUERTES
COMENTARIOS
1755
PORTUGAL
8.6
60,000 PRIMERA DESCRIPCION CIENTÍFICA DE UN TERREMOTO.
1906
CALIFORNIA
7.9
700
1908
ITALIA
7.5
83,000 MESSINA DEVASTADA
1923
JAPÓN
7.9
99,000 DAÑOS DEBIDOS A INCENDIOS Y TSUNAMIS
1925
CALIFORNIA
6.3
13
430 km DE FRACTURA EN FALLA DE SAN ANDRES. DAÑOS POR INCENDIO.
FALLA DE LA PRESA SHEFFIELD
SDS
MACROSISMOS EN EL MUNDO FECHA LUGAR MAGNITUD MUERTES
COMENTARIOS
1960
CHILE
9.5
2,230
MAYOR SISMO REGISTRADO
1964
ALASKA
9.2
131
DAÑOS POR LICUACIÓN Y DESLIZAMIENTOS.
1964
JAPÓN
7.5
26
DAÑOS A EDIFICIOS, PUENTES Y PUERTOS POR LICUACIÓN.
1976
CHINA
7.8
700,000 TERREMOTO QUE MÁS MUERTES HA CAUSADO. DESTRUYÓ TANGSHAN.
1985
MÉXICO
8.1
9,500
TERREMOTO QUE MÁS DAÑOS HA CAUSADO CON EPICENTRO A 360 km.
1995
JAPÓN
6.9
5,300
DAÑOS EN KOBE POR LICUACIÓN.
1999
TURQUÍA
7.4
¿?
120 km DE FRACTURA EN EL SISTEMA DE FALLAS DE ANATOLIA.
SDS
TERREMOTO DE SANTA BARBARA EN 1925
FALLA POR LICUACIÓN DE LA PRESA SHEFFIELD
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TERREMOTO DE TOCACHI-OKI, JAP, EN 1952
DESPLAZAMIENTO LATERAL DEL SUELO
SDS
TERREMOTO DE ANKORAGE, ALASKA, EN 1964
DESPLAZAMIENTO DE COLINA
SDS
TERREMOTO DE ANKORAGE, ALASKA, EN 1964
FALLA DE TALUD
SDS
TERREMOTO DE ANKORAGE, ALASKA, EN 1964
DAÑOS DEL TSUNAMI POSTERIOR AL TERREMOTO
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TERREMOTO DE NIAGATA, JAPÓN, EN 1964
DESPLAZAMIENTOS EXCESIVOS DEL SUELO EN EL PUENTE SHOWA
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DAÑOS EN ESTRUCTURAS DE ADOBE
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FALLAS MAYORES EN EL VALLE DE MÉXICO
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SISMOS DE SUBDUCCIÓN DESDE 1965
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MACROSISMOS EN MÉXICO FECHA
LUGAR MAGNITUD
TIPO
1932
JALISCO
8.4
SUBDUCCIÓN
1845
GUERRERO
8.2
SUBDUCCIÓN
1899
GUERRERO
7.9
SUBDUCCIÓN
1907
GUERRERO
7.7
SUBDUCCIÓN
1908
GUERRERO
7.6, 7.0
SUBDUCCIÓN
1912
ACAMBAY
>7.0
INTRAPLACA
1931
OAXACA
7.8
PROFUNDIDAD INTERMEDIA
1957
GUERRERO
7.7
SUBDUCCIÓN
1962
GUERRERO
7.1, 7.0
SUBDUCCIÓN
1973
ORIZABA
7.1
PROFUNDIDAD INTERMEDIA
SDS
MACROSISMOS EN MÉXICO FECHA
LUGAR MAGNITUD
TIPO
1979
GUERR-MICH
7.6
SUBDUCCIÓN
1980
HUAJUAPAN DE LEÓN
7.0
PROFUNDIDAD INTERMEDIA
1981
MICHOACÁN
7.3
SUBDUCCIÓN
1985
MICHOACÁN
8.1
SUBDUCCIÓN
1985
MICHOACÁN
7.5
SUBDUCCIÓN
1986
MICHOACÁN
7.0
SUBDUCCIÓN
1989
GUERRERO
6.9
SUBDUCCIÓN
1999
TEHUACÁN
6.7
PROFUNDIDAD INTERMEDIA
1999
OAXACA
7.3
PROFUNDIDAD INTERMEDIA
2003
COLIMA
7.6
SUBDUCCIÓN
SDS
SISMO DE TEHUACAN EN 1999. M=6.7
CHOLULA
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SISMO DE TEHUACAN EN 1999. M=6.7
COLAPSO DE ESCUELA DE MEDICINA
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SISMO DE TEHUACAN EN 1999. M=6.7
EDIFICIO CAROLINO
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SISMO DE TEHUACAN EN 1999. M=6.7
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RESPUESTA SÍSMICA DEL TERRENO
-EFECTO DE FUENTE -EFECTO DE TRAYECTO -EFECTO DE SITIO -INTERACCIÓN SUELO-ESTRUCTURA
SDS
EFECTOS DE FUENTE Y TRAYECTO
SDS
REGISTROS DE ACELERACIÓN (SEP-1985)
EFECTOS DE FUENTE Y TRAYECTO -FOCO Y EPICENTRO -MAGNITUD E INTENSIDAD -FUENTES SÍSMICAS -ONDAS DE PROPAGACIÓN -REGISTROS SÍSMICOS
-ESPECTRO DE AMPLITUDES DE FOURIER -MODELO w2
-GAP
SDS
EFECTOS DE SITIO
SDS
EFECTOS DE SITIO -ESPESOR DEL DEPÓSITO -VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN -AMORTIGUAMIENTO MATERIAL -RIGIDEZ AL CORTE
-PERIODO DOMINANTE DE VIBRACIÓN -FUNCIONES DE TRANSFERENCIA -COCIENTES ESPECTRALES O FUNCIONES DE TRANSFERENCIA EMPÍRICA Vs = -AMPLIFICACIÓN DINÁMICA
4 H_ Ts
SDS
EFECTOS DE SITIO EN EL VALLE DE MÉXICO
TRANSITION ZONE
HILL ZONE
SDS
_______
_______
_______ LAKE ZONE HIGHLY COMPRESSIBLE CLAYS
EFECTOS DE SITIO EN EL VALLE DE MÉXICO 10
10 20 30 40 ZONA II
50
CIRCUITO INTERIOR
ZONA I
PEÑON
REFORMA
60
CHAPULTEPEC 70 VIADUCTO TLALPAN IGNACIO ZARAGOZA
70 60 50 40 10
30
INSURGENTES CERRO DE LA ESTRELLA
20
20 40
PERIFERICO
0
1
km
2
30
3
30
40
20
SDS
ESPESOR DEL DEPÓSITO SUSCEPTIBLE DE GENERAR AMPLIFICACIONES DINÁMICAS
EFECTOS DE SITIO EN EL VALLE DE MÉXICO
PERIODO DOMINANTE DE VIBRACIÓN DEL SUELO
SDS
TRABAJOS DE CAMPO
SDS
CORRELACIÓN Qc - Vs
SDS
SITIO DEL PASO
ENSAYES DE LABORATORIO -COLUMNA RESONANTE -TRIAXIAL CÍCLICA -CORTE DIRECTO
COMPORTAMIENTO NO LINEAL
-MESA VIBRADORA
-CENTRÍFUGA
SDS
EFECTOS DE SITIO
Módulo de rigidez dinámico Módulo de elasticidad dinámico Densidad Periodo de vibración Amortiguamiento
G = rVs2 E = 2 rVs2 (1+n)
r= g / g Ts = 4 H / Vs
z = (1 / 2pn ) loge( X0 / Xn )
SDS
RESPUESTA SÍSMICA
__ ||
_ | | | | | | | |-| | | | | | | _|
RESPONSE SPECTRUM
SDS
RESPUESTA SÍSMICA
SDS
RESPUESTA SÍSMICA
SDS
RESPUESTA SÍSMICA
SDS
EFECTO DEL TIEMPO EN LA RESPUESTA DINÁMICA S e t t l e m e n t (m) Time (years)
BEFORE
AFTER
A c c e l e r a t i o n
(g)
H = 51 m .........H* = 41 m Vs = 63 m/s .... Vs* = 67 m/s
Ts = 3.3 s ............ Ts* = 2.4 s
Period (s)
SDS
RESPUESTA SÍSMICA
SDS
RESPUESTA SÍSMICA
SDS
INTERACCIÓN DINÁMICA
SDS
FIN RAUL AGUILAR
[email protected]
SDS
