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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©.



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.



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)



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


(s)

RMS


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


(s)

RMS


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



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


Ia De Arias

m/s

SMA (cm/s2)

SMV (cm/s)

CAV (cm/s)


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


Ia De Arias

m/s

SMA (cm/s2)

SMV (cm/s)

CAV (cm/s)


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



ESTACIÓN MALA




ESTACIÓN CD LIMA




ESTACIÓN CISMID




ESTACIÓN PUCP




ESTACIÓN MALA

Velocidad (cm/s)



ESTACIÓN CDLIMA

Velocidad (cm/s)



ESTACIÓN CISMID

Velocidad (cm/s)



ESTACIÓN PUCP

Velocidad (m/s)



ESTACIÓN MALA

Desplazamiento (cm)



ESTACIÓN CDLIMA

Desplazamiento (cm)



ESTACIÓN CISMID

Desplazamiento (cm)



ESTACIÓN PUCP

Desplazamiento (cm)



ESPECTRO DE FOURIER

Estación MALA

Período (s) Período (s) Período (s)

ESPECTRO DE FOURIER

Estación CDLIMA


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



ESPECTRO DE FOURIER

Estación CISMID


ESPECTRO DE FOURIER

Estación PUCP


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



ESPECTRO DE RESPUESTA DE PSEUDOACELERACIÓN

VALORES DE AMORTIGUAMIENTO ξ DE 5%, 10% Y 15%

Estación MALA





Estación CDLIMA





Estación CISMID





Estación PUCP

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