Diapositivas Sismicidad PDF

Efectos sísmicos Antonio Soriano Martínez Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Profesor Asociado E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos Departamento de Ingeniería y Morfología del Terreno [email protected]  Índice GENERAL Introducción...

Efectos sísmicos Antonio Soriano Martínez Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Profesor Asociado E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos Departamento de Ingeniería y Morfología del Terreno [email protected]  Índice GENERAL Introducción Origen de los terremotos Magnitud e intensidad Acelerogramas CARACTERÍSTICAS DÍNÁMICAS DE LOS SUELOS LICUEFACCIÓN Y MOVILIDAD CÍCLICA AMPLIFICACIÓN SÍSMICA 2 INTRODUCCIÓN 3  ORIGEN DE LOS TERREMOTOS Teoría del rebote elástico Situación inicial Inmediatamente antes del terremoto Inmediatamente después del terremoto 4 ORIGEN DE LOS TERREMOTOS 5 ORIGEN DE LOS TERREMOTOS Hipocentro Imagen obtenida de www.lahistoriaconmapas.com 6  ONDAS SÍSMICAS Ondas internas o de cuerpo: Ondas P (primarias) Ondas S (secundarias) Imágenes elaboradas por Christophe Dang Ngoc Chan Ondas superficiales: Onda Love Onda Rayleigh 7  MAGNITUD E INTENSIDAD Magnitud Local (ML)(escala de Ritcher) ML= log (Amax) - log Ao (D) Sismógrafo Wood-Anderson Desarrollado para California (USA) y distancias menores de 600 km Efecto de saturación para terremotos de magnitud elevada (>7) Magnitud de Momento (MW) G=módulo de rigidez transversal Momento sísmico M0=G·A.u A=área de la falla u= desplazamiento medio sobre el plano de falla (Para M0 en N·m) Energía liberada (en Julios) 8 MAGNITUD E INTENSIDAD 9  MAGNITUD E INTENSIDAD INTENSIDAD Parámetro que cuantifica el daño causado por el terremoto en un punto determinado. Este parámetro se obtiene mediante encuestas e informes técnicos locales. Hay varias escalas: Mercalli modificada (MM): de I a XII (en números romanos) Medvédev-Sponheuer-Kárník (MSK 1964): Grados I a XII Escala Macrosísmica Europea (EMS 1998): Grados I a XII 10 MAGNITUD E INTENSIDAD 11 12 MAGNITUD E INTENSIDAD 13 14 15  MAGNITUD E INTENSIDAD INTENSIDAD EPICENTRAL vs INTENSIDAD LOCAL El valor máximo de la intensidad (Imax,I0,Iepicentral) es una medida del tamaño del terremoto El valor de la intensidad en un punto es una medida de los daños en ese punto Las Isosistas son líneas que definen los contornos de igual intensidad local. Se puede generar un mapa de isosistas. 16 MAGNITUD E INTENSIDAD Mapa de Isosistas terremoto de Lisboa (1755) 17  ACELEROGRAMAS Para medir los movimientos o las aceleraciones provocadas por un terremoto se utilizan los sismógrafos o los acelerómetros 18  ACELEROGRAMAS Acelerogramas (y mas) a(t) v(t) u(t) Vectores tridimensionales variables en el tiempo que definen el movimiento de un punto durante un terremoto. 19  ACELEROGRAMAS Espectros de respuesta 20  ACELEROGRAMAS 0,5 Acceleration (g) 0,3 0,50 a) Lorca, Spain, 0,1 2011-05-11; 15-05. N-S. 0,30 -0,1 0,10 -0,3 -0,10 -0,5 -0,30 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Time (s) -0,50 b) El Centro, CA, USA, 1940-05-19. Moderate duration with a wide band frecuency content 10 11 12 13 14 15 7 6 5 Mexico, 1985 4 SA / PGA Lima, 1966 3 2 1 El Centro, 1940 Lorca, 2011 0 0 1 2 3 4 5 Period (sec) 21  ACELEROGRAMAS Espectros de respuesta 22  ACELEROGRAMAS Espectro de frecuencia Transformada de Fourier T=1 (f=1) A=1 T=0.25 (f=4) A=0.3 Representación en dominio de frecuencia 1,5 1,2 1 1 0,5 0,8 Amplitud Amplitud 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0,6 -0,5 0,4 -1 0,2 -1,5 Tiempo 0 1,5 1 2 3 4 Frecuencia 1 0,5 Amplitud 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 -0,5 -1 -1,5 Tiempo 23 Representación en dominio del tiempo ACELEROGRAMAS 24 Mapa general de sismicidad en península ibérica 25 Mapa peligrosidad sísmica España 26 Mapa de peligrosidad sísmica en España 27 OCURRENCIA MEDIA DE TERREMOTOS EN PENÍNSULA 28  Propiedades dinámicas de los suelos Antonio Soriano Martínez Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Profesor Asociado E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos Departamento de Ingeniería y Morfología del Terreno [email protected] PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS Compacidad Deformación de corte aplicada Tensión de confinamiento Historia de cargas La frecuencia de excitación influye poco 30  PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS Modelo Hiperbólico 2 parámetros necesarios: Gmax, gy Gmax, tult ult 1 Ecuación t(g): Gmax G1 y 1 Modulo secante (G1): Modulo tangente: 31  PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS Modelo Hiperbólico Ecuación t(g): ult 1 Gmax G1 y 1 Ecuación lineal sustitutiva 32  PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS Modelo Bilineal Caso particular elastoplástico G1=0 33  PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS Modelo Ramberg-Osgood Tres parámetros (G0 , l, R) Adicionalmente tult 34  PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS Modelo Viscoso lineal equivalente 35  PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS Otros modelos 36 PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS 37 PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS 38 PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS 39 PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS 40 PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS 41  PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS El valor de Gmax puede obtenerse mediante la medida de velocidad de propagación de ondas transversales (vs) en ensayos geofísicos ya que en estos ensayos la deformación inducida suele ser inferior a 3·10-4% 42 PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS 43 PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS 44  PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS Dilatómetro DMT 45  PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS PMT 46 PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS 47 PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS 48  PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS También existen referencias bibliográficas para obtener el valor de Gmax Hardin 1978 Seed et al 1970,1986 , Seed et al 1970 49  Licuefacción y “movilidad cíclica” Antonio Soriano Martínez Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Profesor Asociado E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos Departamento de Ingeniería y Morfología del Terreno [email protected] PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS 51 PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS 52  PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS Columna resonante 53  PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS Triaxial cíclico 54  PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS Corte simple cíclico 55 PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS 56 PROPIEDADES DINÁMICAS DE LOS SUELOS 57  CALCULO SIMPLIFICADO PARA EL ESTUDIO DE LICUEFACCIÓN Coeficiente de seguridad frente a licuefacción (profundidades menores de 20 m) El método consiste en comparar las tensiones cortantes cíclicas provocadas por el terremoto (CSR) con las tensiones cortantes cíclicas que resiste el terreno (CRR) 58  CALCULO SIMPLIFICADO PARA EL ESTUDIO DE LICUEFACCIÓN Determinación de CSR Formulación de Seed e Idriss (1971) a partir de una columna rígida (2)/(1) 59  CALCULO SIMPLIFICADO PARA EL ESTUDIO DE LICUEFACCIÓN Determinación de CSR En ROM rd=1-0.001·z2 Liao & Whhitman (1986): 60  CALCULO SIMPLIFICADO PARA EL ESTUDIO DE LICUEFACCIÓN Determinación de CRR Depende de la magnitud del sismo. Se calcula para un sismo de 7,5 (CRR)7,5 y se hacen luego las pertinentes correcciones CRR=KM·Ks·Ka·(CRR)7,5 KM=1,5-1,8·(K-2)0,5 K es el coeficiente de contribución definido en la NCSE-02 61  CALCULO SIMPLIFICADO PARA EL ESTUDIO DE LICUEFACCIÓN Determinación de CRR Depende de la magnitud del sismo. Se calcula para un sismo de 7,5 (CRR)7,5 y se hacen luego las pertinentes correcciones CRR=KM·Ks·Ka·(CRR)7,5 62  CALCULO SIMPLIFICADO PARA EL ESTUDIO DE LICUEFACCIÓN Determinación de CRR Depende de la magnitud del sismo. Se calcula para un sismo de 7,5 (CRR)7,5 y se hacen luego las pertinentes correcciones CRR=KM·Ks·Ka·(CRR)7,5 63  CALCULO SIMPLIFICADO PARA EL ESTUDIO DE LICUEFACCIÓN Determinación de CRR , 64  CALCULO SIMPLIFICADO PARA EL ESTUDIO DE LICUEFACCIÓN Determinación de CRR 65  CALCULO SIMPLIFICADO PARA EL ESTUDIO DE LICUEFACCIÓN Determinación de (CRR)7,5 Se puede determinar mediante ensayos de laboratorio y/o ensayos de campo (SPT, CPT, Medida de Vs) SPT Expresión para arena limpia y N1,60