Coneic Cuzco

EXPERIENCIAS DEL SISMO DE TOHOKU (JAPÓN) DEL 11 DE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO - Facultad de Ingeniería Civil

XIX CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGERIERÍA CIVIL-UNSAAC 2011

1

Dr. Ing° Javier Piqué del PozoDecano de la FIC - UNI

(JAPÓN) DEL 11 DE MARZO DE 2011

Reconocimientos y créditos• Professors Akira Wada, Kohji Tokimatsu,

Saburoh Midorikawa, Kazuhiko Kawashima,Kazuhiko Kasai and Shojiro Motoyui. Center for Urban Earthquake Engineering at Tokyo Institute of Technology

EXPERIENCIAS DEL SISMO DE TOHOKU (JAPÓN) DEL 11 DE Marzo de 2011 – J. PiquéXIX CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGERIERÍA CIVIL-UNSAAC 2011

XI CONEIC2/73

Institute of Technology

• Taisei Corporation and Takenaka Corporation

• Doctor Profesor Carlos Zavala Toledo, diretor CISMID – FIC – UNI

• Prof. Shunzuke Otani

Características y efectos

•11 de marzo de 2011

•Tiempo de origen: 14:46 (hora local), 05:46 UTC

•Magnitud: ＭJ9.0, Mw9.1

•24 km de profundidad focal


XI CONEIC3/73

•24 km de profundidad focal•El sismo ocurrió frente a Sanriku, a 130 km al este de la ciudad de Sendai, Honshu, Japón y a 373 km noreste de Tokio.

Consecuencias

Número de fallecidos y desaparecidos: aprox. 25,500

Número de personas desplazadas: approx. 160,000

Número de viviendas dañadas: approx. 210,000


XI CONEIC4/73

Número de viviendas dañadas: approx. 210,000

Pérdidas monetarias directas: US$ 200,000～300,000 millones (4 a 5% del PBI del Japón)

(al 30 de abril 2011)

Placas en Japón y mecanismos


XI CONEIC5/73

Proceso de Rotura y acelerogramas

①①①①

Acceleration Time History (EW comp)


XI CONEIC6/73Midorikawa Lab.

②②②②

③③③③

0 100 200 300

Time (s)after ERI

Registros del movimiento del suelo



PGA Distribution PGV Distributionafter NIED

Registros

del

movimiento

del suelo


XI CONEIC8/73

Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 -Dr.Carlos Zavala

Chile 2010 (M8.8)Concepcion San Pedro-NS (0.65 )

Taiwan 1999 (M7.6)TCU068-EW (0.51 )

Northern Japan (M8.2)Hachinohe Harbor-NS (0.24 )

Northridge 1994 (M6.7)Sylmar-EW (0.60 )

Kobe 1995 (M6.9)Takatori-NS (0.62 )

Imperial Valley 1940 (M7.0)El Centro-NS (0.35 )

Acc

.(cm

/s/s

)

500

0

g

g

g g

g

g



Time (s)

Off-Pacific Japan 2011 (M9.1)Sendai Harbor-NS (0.64 )

0 40 80 120 160 200 240

Acc

.(cm

/s/s

)

-500

g

onse

Spe

ctra

(cm

/s) h=0.05

100

1000EWA

cc.(

cm/s

/s)

Max=982.3(cm/s/s)

-1000

0

1000

2011/03/11 14:47:37 東北地方太平洋沖地震　計測震度6.3　MYG013(仙台)NSA

cc.(

cm/s

/s)

Max=1517.2(cm/s/s)

-1000

0

1000

UD

Time (s)

Acc

.(cm

/s/s

)

Max=-290.1(cm/s/s)

0 50 100 150 200 250 300

-1000

0

1000

2011/03/11 14:47:37 東北地方太平洋沖地震　計測震度6.3　MYG013(仙台)NS50

K-NET Sendai (MYG013)

JMA Intensity 6.3

Acceleration

Velocity



Vel

ocity

Res

po

Period (s)

2011 Tohoku EQ.K-NET Sendai(MYG013)

NS EW UD

0.1 1 10

10EW

Vel

.(cm

/s) Max=-40.2(cm/s)

-50

0

50

Vel

.(cm

/s)

Max=74.1(cm/s)

-50

0

50

UD

Time (s)

Vel

.(cm

/s)

Max=-24.6(cm/s)

0 50 100 150 200 250 300

-50

0

50

Velocity

Aceleraciones Máximas (Fuente: KNET)


XI CONEIC11/73

Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala

Tsukidate Station KNET

-2000

-1000

0

1000

2000

3000

0 50 100 150 200 250 300 350

Ac

ele

rac

ión

(c

m/s

eg

2)

Registro de Aceleraciones K-NET


XI CONEIC12/73

-3000

-2000

Tiempo (seg)

Ac

ele

rac

ión

N-S E-W U-D

Máxima Aceleración (gals)N-S E-W U-D


Sendai Station - KNET

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

0 50 100 150 200 250 300 350

Ac

ele

rac

ión

(c

m/s

eg

2)

Registro de Aceleraciones K-NET


XI CONEIC13/73

Tiempo (seg)

N-S E-W U-D

MAX 1515.286 977.176 276.321MIN -1008.025 -622.463 -290.151

Máxima Aceleración (gals)N-S E-W U-D


Mapa de intensidades sísmicas

Sendai



MM Intensity ⅥⅦⅧ ⅨⅩ XI

JMA Intensity 4 5L 5U 6L 6U 7

after JMA

Tokyo


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Sismos Interplaca en el noreste de Japón en los últimos 100 años


XI CONEIC16/73

Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos

Zavala

Las costas noreste del Japón sufrieron los avatares de unsismo el Viernes 11 de Marzo del 2011 a las 14:46 hrs. Seguidoal sismo un Tsunami sin precedentes en Japón azotó las costasnoreste trayendo gran destrucción en la zona.

.

Gran parte de las viviendas de las


XI CONEIC17/73

viviendas de las localidades de Sendai, Miyagi

Prefecture sufrió daño extremo

Fuente: New York

Times

El Tsunami se llevó consigo viviendas, industrias, trenes, barcos, etc.

Natori, Miyagi prefecture. Fuente: AP


XI CONEIC18/73

Sendai MiyaguiFuente: NHK World

El Tsunami ataca al sur de Sendai

2011_3_11 地震M8.8 宮城県仙台を襲った津波「Tsunami」【HD】 (1).wmv


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XI CONEIC20/73


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XI CONEIC22/73

Tsunami Japanese inside a car!.flv


XI CONEIC23/73



XI CONEIC24/73

La ciudad de Sendai después del terremoto


XI CONEIC25/73

La ciudad de Sendai después del terremoto


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Daños en la zona baja de Sendai



Daños en una oficina, Sendai


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Daños en SENDAI


XI CONEIC29/73

Cortesía: Dr. Shunsuke Otani


Daños en SENDAI


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Daños en SENDAI


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Cortesía: Dr. Shunsuke OtaniDaños Sismo de Tohoku

30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala

Daños en SENDAI


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Daños en SENDAI




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Daño está concentrado en la interface entre el 2° y 3er piso

Daños en MITO


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Daños en MITO



XI CONEIC36/73



Daños en FUKUSHIMA




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Daños en MIYAGUI Cortesia: Dr. Reiji Tanaka – Tohoku Institute of TechnologyDaños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala


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Daños en MIYAGUI Cortesia: Dr. Reiji Tanaka – Tohoku Institute of Technology


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Daños Sismo de Tohoku

30/6/2011 -Dr.Carlos Zavala


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LA RADIOACTIVIDAD

Daños en puentes

http://committees.jsce.or.jp/report/node/40


XI CONEIC44/73

Reported by Prof. Kazuhiko Kawashima

Department of Civil EngineeringTokyo Institute of Technology

http://committees.jsce.or.jp/report/node/40

Puentes con apoyos de neopreno no sufrieron daño


XI CONEIC45/73

Puente Iinogawa, Ruta 45

Puente Higashi Matsuyama, Ruta 45

Daño siguió ocurriendo en puentes con apoyos de acero

Puente TennoRuta 45


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Puente vehicular

Extracción de pernos de anclaje

Pasarela

Rotura de apoyos de neopreno en dos localicades cercanas

Carretera de Sendai Este


XI CONEIC47/73


XI CONEIC48/73NEXCO-East

Apoyos dañados

Separación del jebe de la lámina de acero


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La lámina de acero se dobló en dos en una forma compleja

Columnas del tren de alta velocidad sin reforzar sufrieron daño extenso


XI CONEIC50/73

Fallas en apoyos de neopreno

Cuatro amortiguadores en el estribo derecho

Daño a amortiguadores instalados como rehabilitación debifdo al fuerte tsunami


XI CONEIC51/73Estribo derecho

Fallas en apoyos de neopreno

Cuatro amortigadores

Tsunami hydro pressure

Mecanismo de falla de puentes más probable debido al Tsunami


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Falla del apyo aguas abajo debido a la subpresión

Conclusiones Preliminares (1)

�Los puentes que fueron construidos o rehabilitados basados en métodos que incluyen la ductilitdad casi no sufrieron daño. Esto contribuyó al mejoramiento del comportamiento sísmico de los puentes.

�Los apoyos de neopreno (Elastoméricos),


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incluyendo los de núcleo de plomo y caucho de alto amortiguamiento, que se introdujeron desde los 90s mitigaron el daño de los apoyos. Sin embargo varios apoyos elastoméricos se rompieron en dos ubicaciones en la autopista del este de Sendai. Las razones están siendo investigadas.

�Un número de puentes sufrió daño por el tsunami. Posiblemente debido a la rotación del tablero hacia el lado aguas arriba, resultando en una fuerza de levantamiento (subpresión). Si se pudiera prevenir la falla de los apoyos debido a la fuerza de levantamiento, el daño por tsunami podría ser mitigado.

Conclusiones Preliminares (2)


XI CONEIC54/73

el daño por tsunami podría ser mitigado.

�Se recomienda instalar “dispositivos para prevenir levantamiento por tsunami”. “Barras” comúnmente usados para sismos pueden ser efectivos si se colocan en la dirección vertical.

Daños en TOHOKU



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Daños en los viaductos del Shinkansen

Viaducto No.1 de Waga(447 km de Tokio – 309 m de longitud)Columnas intermedias fueron reforzadas con planchas de aceroNo se reportaron daños


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Sismo de Tohoku 11/3/2011 -Dr.Carlos Zavala

Cortesia: Dr. Yoshikazu Takahashi – Universidad de Kyoto

Daños en los viaductos soporte de lalínea del ShinkansenViaducto No. 3 de Okajima

(452 km de Tokio – 279 m de longitud)Viaducto de un piso, sin reforzamiento. No hubo daños en la estructuraMás si existió daño en los aisladores y postes.

Evidencia de movimiento en la base dela estructura.



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Viaducto No. 5 de Torigui(453 km de Tokio – 489 m de longitud)Agrietamientos en pilares. Esquina de viga caída por impacto.Algunas bases muestran movimiento, al igual que problemasde licuación de suelos.


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XI CONEIC59/73

Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 -Dr.Carlos

ZavalaViaducto No. 1 de Nakasone (456 km de Tokio – 103 m de longitud)Daños en la parte superior de los pilares del viaducto. corte y flexión

35 millones de personas viven en el área Metropolitana de Tokio


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Impacto en el área Metropolitana de Tokio

Tokio metropolitan y simuacion tsunami動画（東京）東日本地震.wmv


XI CONEIC61/73

Kogakuin University Bldg.

(1989, No Dampers)

Shinjuku Center Bldg.

(1979, Retrofitted wth Oil

Dampers in 2009)

Yozemi Tower

(2008, Base-Isolators

& Various Dampers)


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新宿センタービルの長周期地震動対策

Place ：Shinjuku, TokyoUsage ：Office, ShoppingFloor area ：3,666.97㎡Total ：183,093.79㎡Story ：B4+54+3Height ：223m

Edificio de 54 pisos / Corporación Taisei


XI CONEIC63/736

3

Height ：223mStructure ：Steel

：Reinforced ConcreteBasement ：GL-16.8m

〜 GL-27.5m

Structuraldesign ：January 1977NaturalPeriod ：5.2 sec and

6.2 sec

Place ：Shinzuku, TokyoUsage ：School and DormitoryFloor ：1,161㎡Total ：27,175㎡Story ：B3+26+1

Corporación Taisei概要


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Story ：B3+26+1Height ：134mStructure ：Semi-Active Seisimic

IsolatedConstruct ：2008.2Period ：4.7 sec

64

0 50 100 150 200 250 300-100-50050100時間 (s)加速度 (Gal) 加速度（Y)

26FS

-50050100加速度 (Gal) 加速度（Y) 17FS26F

17F

Y方向

Acceleraciones en varios pisosDurante el terremoto del 11 de marzo

▽17F▽26F センサー

センサー


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0 50 100 150 200 250 300-100 時間 (s) 0 50 100 150 200 250 300-100-50050100

時間 (s)加速度 (Gal) 加速度（Y)

B1F

0 50 100 150 200 250 300-100-50050100時間 (s)加速度 (Gal) 加速度（Y)

MB2F

B1F

免震層

▽B1F▽B2F▽B3F▽ 3F▽10F

制御コンピュータ

Comparación entre el edificio de 54 pisos y el edificio aislado de

26 pisos

Taisei②新宿センタービルと代ゼミの比較.mp4


XI CONEIC66/73

Autopista de Tohoku

Reconstrucción después del Terremoto: Autopista de Tohoku

�La autopista de Tohoku es una arteria comercial y de tráfico que une las regiones de Tohoku y Kanto. Numerosas fábricas están ubicadas a lo largo de la ruta.

�347 km de los 675 km de la autopista fueron destruidos por el terremoto del 11 de Marzo, pero fue puesto en funcionamiento el 24 de Marzo.


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Mar 12th Mar 21th

Mar 12th Mar 17thNEXCO East

NEXCO East

NEXCO EastNEXCO East


Reconstrucción después del Terremoto: Líneas de Tren

Ichinoseki a Morioka

Morioka a Shin AomoriReinició Operaciones el 13 de abril

� Ninguno de los 26 trenes en operación durante el Terremoto se descarriló, nohubo serios daños en puentes elevados y en estaciones , ni colapsos de túneles.

� Todo el sistema de trenes de alta velocidad (Tohoku Shinkansen ) entró enoperación a partir del 30 de Abril.


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Fukushima a SendaiReinició Operaciones el 25 de abril

Nasushiobara to FukushimaReinició Operaciones el 12 de abril

Sendai a IchinosekiReinició Operaciones el 29 de abril

Ichinoseki a MoriokaReinició Operaciones el 23 de abril

JR East



Reconstrucción después del Terremoto: Puertos

Hachinohe

Kuji

Miyako

�Los muelles de todos los grandes puertos de las costas del Pacífico, que fueron golepadas por el terremoto desde Aomori hasta Ibaragi, estarán habilitadas a partir del 24 de Mayo.

�Los puertos dañados por el Tsunami están recuperando sus funciones secuencialmente.


XI CONEIC69/73

kamaishi

Ofunato

Ishinomaki

Sendai-Shiogama

Soma

Onahama

Muelles de todos los puertos mayores estuvieron disponibles el 24 de marzoh



Reconstrucción después del Terremoto: Aeropuertos

�La reconstruccion del Aeropuerto de Sendai, el cual tuvo grandes daños por el Tsunami, mostro una recuperación sorprendentemente rápida. Las pistas de aterrizaje fueron destruidas y habilitadas a partir del 28 deMarzo.

�Los vuelos entre Haneda-Sendai y Osaka(Itami)-Miyagi reanudaron sus operaciones el 13 de Abril, un mes después de Terremoto.


XI CONEIC70/73

Aeropuerto de Sendai dañado por el tsunami al 13 de marzo Primer aterrizaje en el aeropuerto de Sendai

después del terremoto, el 13 de abril

Kyodo

Kyodo


Visión japonesa de las lecciones aprendidas del terremoto del 11/3

• Enorme tsunami: Uno cada mil años, tan

poco frecuente como para poder estar

preparados


XI CONEIC71/73

preparados

• Restauración de pueblos casi

completamente destruidos.

• Sismo mayor que el especificado en diseño.

Visión japonesa de las lecciones aprendidas del terremoto del 11/3

• Se requiere una visión de largo plazo para

la seguridad pública.

• Se requieren estructuras más confiables


XI CONEIC72/73

• Se requieren estructuras más confiables

para el próximo gran terremoto.

CONCLUSIONES• Las medidas de prevención salvaron muchas

vidas, sin embargo se tiene mas de 25000 muertos

y pérdidas materiales cuantiosas.

• Las pérdidas materiales son significativas (4-5%

del PBI) al punto que se han reducido los gastos

fiscales y al mismo tiempo se anuncia un


XI CONEIC73/73

fiscales y al mismo tiempo se anuncia un

incremento en el impuesto a las ventas.

• El pueblo japonés ha dado ejemplo de estoicismo y

voluntad de trabajo admirable para la

reconstrucción.

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