Preparacin de Informes en formato IEE

PROCESAMIENTO DE SEALES SISMICAS.

TRABAJO ESCALONADO 1

PROCESAMIENTO DE SEALES SISMICASApaza Mamani, Glen Erlie-mail: apaza_2776@hotmail.comPea de la Cruz, Hassler Lewise-mail: hassler_10@hotmail.comTapia Baez, Eder Enzoe-mail: terranforiven@hotmail.comValdivia Paucar, Myzael Jacob

e-mail: jacobolo_15@hotmail.com

RESUMEN: El presente informe corresponde al primer entregable y documenta los resultados del procesamiento de la informacin de los registros de seales ssmicas, obtencin de acelerogramas y correcciones especificas a estas seales, as como los fundamentos tericos y los procedimiento de los mtodos de anlisis propuestos para la generacin de los acelerogramas sintticos.PALABRAS CLAVE: Se sugiere no ms de cuatro palabras o frases cortas en orden alfabtico, separadas por comas, que representen su reporte.

1 INTRODUCCIN

Los sismos registrados tiene errores instrumentales y frecuencias que pueden ser filtradas para realizar mejores anlisis. Para ello, se tiene que revisar los registros y corregirlos de acuerdo al caso para que el programa SeismoSignal pueda leerlos. Este software procesar la seal y proporcionar los principales datos del mismo.

Para los registros ssmicos (2 seales por sismo, una en la direccin Norte-Sur y la otra en Este-Oeste) se realizar la correccin por lnea base, para corregir el error instrumental, y el filtrado por pasa-banda; la metodologa a emplear ser explicada en el seminario. De esta manera, se obtendrn 10 archivos de registros ssmicos procesados por el SeismoSignal.

En un anlisis dinmico, se usa un registro ssmico que se espera que ocurra en una locacin determinada. Dicho registro deber tener las caractersticas sismolgicas del sitio, sin embargo, muy pocas veces se cuenta con tal informacin. Por esta razn, se usa un registro ssmico histrico y se escala para que represente con la mayor fidelidad posible, sin ignorar sus caractersticas inherentes, las condiciones del sitio. Un estudio de peligro ssmico, entre otras cosas, proporciona un espectro de respuesta que contiene las caractersticas mencionadas anteriormente, por lo que el escalamiento se realizar usando dicho espectro como objetivo.

2 FUNDAMENTOS

2.1 ANALISIS SIMPLIFICADO DE LOS ACELEROGRAMAS

La tierra en ningn momento esta quieta, ella est vibrando continuamente en un rango de periodos que van de los milisegundos a das y en amplitudes que van de los nanmetros a los metros. La gran mayora de las vibraciones son tan dbiles que ellas no pueden ser sentidas o incluso detectadas sin equipos especiales de medicin. Esta actividad micro ssmica es de gran importancia para los sismlogos, ms que para los ingenieros ssmicos. La ingeniera ssmica est interesada en los movimientos del terreno que son lo suficientemente fuertes para afectar a las personas y su medio ambiente (Kramer - 1996).

La vibracin del suelo o de una estructura puede caracterizarse analizando la evolucin temporal de los desplazamientos, las velocidades y las aceleraciones. Mientras que para las estaciones en campo lejano los sismgrafos registran velocidades o desplazamientos, los equipos que estudian los movimientos en el campo prximo generalmente registran aceleraciones y por ello se llaman acelergrafos. La eleccin de este parmetro que se expresa en gal (cm/seg2) o en valores de la aceleracin de la gravedad (g) se debe a que los desplazamientos en campo prximos pueden alcanzar amplitudes tan grandes que se imposibilita su registro. Adems, es ms fcil obtener velocidades y desplazamientos a partir de la aceleracin mediante la integracin numrica simple y doble que hacer el proceso contrario a diferenciar para obtener la aceleracin a partir de la velocidad o el desplazamiento (Herriz Sarachaga 1997).

El movimiento de un punto del terreno por la accin de un sismo puede ser completamente descrito por 3 componentes de traslacin y 3 componentes de rotacin. En la prctica, la componente de rotacin es despreciada y solo las 3 componentes ortogonales de traslacin son medidas.

Bsicamente un acelergrafo consta de 3 sensores que detectan el movimiento en dos componentes horizontales (N-S y E-W) y una vertical, un sistema de discriminacin de seales y un equipo de registro. El movimiento del suelo es transformado en impulsos elctricos los cuales, despus de ser amplificados, pasan al sistema de discriminacin. Si la seal rene las condiciones programadas previamente, el sistema se activa generando un acelerograma analgico o digital.

En cuanto al equipo usado para obtener los acelerogramas, se trata del acelergrafo Etna de Kinemetrics, el cual es un acelergrafo para movimientos fuertes de alto rango dinmico, que registra la aceleracin del suelo provocada por un sismo en funcin del tiempo. Basado en la tecnologa Altus de Kinemetrics, el Etna provee una resolucin superior para satisfacer las necesidades en aplicaciones de alto rango dinmico, donde la fidelidad de la seal y la integridad de los datos son vitales.

Por lo tanto cabe resumir que un registro de aceleraciones: Se obtienen de acelergrafos.

El registro tiempo-historia se llama acelerograma.

Tiene dos componentes horizontales y una vertical.

La inspeccin visual de un acelerograma permite determinar aceleraciones mximas, duracin, contenido de frecuencia, forma de onda y distancia de la estacin al hipocentro.

Rol fundamental en ingeniera sismo-resistente.

Figura 1. Registro Instrumental de un Terremoto en el Campo Cercano

Un ejemplo de equipo de acelergrafo es el equipo modelo Etna que tiene equipado con 3 canales, cuenta con un acelermetro triaxialepisensor externo y con un rango de +/- 2g. As mismo, y en la actualidad este equipo puede contar con un receptor de GPS para el control del tiempo y la localizacin de la estacin central, Adems de una memoria PCMIA de 64 Mb para el almacenamiento de los eventos ssmicos. La configuracin de parmetros se realiza por medio de puerto serial RS-232, telemetra de tiempo real y recepcin de eventos.

Programas desarrollados por Microfost Windows,como los software QuickTalk y QuickLook proveen un ambiente amigable al usuario, para realizar la configuracin del sistema, comunicaciones y anlisis somero de datos rpido y fcil.

Figura 2. Acelergrafo Etna de Kinemetrics Figura 3. Sistema de adquisicin de datos2.2 CORRECIONES SOBRE LOS ACELEROGRAMAS

El acelerograma as obtenido, presenta una serie de errores que debern ser corregidos para que dicho registro sea apto para ser utilizado; dado que la aplicaciones modernas de la teora de vibracin estructural en el diseo sismo resistente de estructuras e investigaciones en sismologa requieren datos precisos de aceleracin sobre un banda ancha de frecuencias, es necesario hacer correcciones a los acelerogramas sin corregir.2.2.1 Correccin Instrumental

Consiste en la convolucin del registro con la funcin de transferencia del instrumento. Para ello, debemos conocer las constantes de calibracin del instrumento como son, la sensibilidad del acelermetro, la frecuencia natural wn, y el amortiguamiento c obtenindose as un acelerograma corregido.2.2.2 Correccin de lnea base o de ceros

A veces ocurren que los valores del acelerograma se encuentran desplazados respecto a la lnea cero de la aceleracin. Este error puede ocurrir porque el acelergrafo no est perfectamente nivelado en su emplazamiento o bien porque el sistema de registro provoca una deriva de los datos respecto a la lnea de base. Aunque este error puede ser inapreciable en aceleracin, puede ser muy importante cuando se obtienen la velocidad y el desplazamiento por integracin, ya que estamos compatibilizando el rea que hay entre la curva de aceleracin y la lnea de base.

Existen varias posibilidades para corregir la lnea base de un registro, algunas de ellas son:

Correccin normal:

En este caso, la correccin consiste en restar una constante a todo el registro ssmico. Este constante es el promedio de los valores del registro comprendidas entre los cursores. La correccin sin embargo se aplica a todo el registro ssmico. La correccin es tal que despus de ser aplicada, el promedio de los valores comprendido entre los cursores es cero.

Correccin parablica de lnea base:

Las bases de las tcnicas de ajustar la lnea base es encontrar una curva que se aproxima al error de periodo largo en el registro, esto es el error de la lnea base. Esta curva es entonces restada de los registros para obtener el ajuste requerido.

La correccin ms simple es ajustar una lnea recta al registro de aceleracin, lo que minimizara la suma de los cuadrados de los residuos. La forma de la lnea base es:

Donde t es el tiempo. El residuo a cualquier tiempo t ser la diferencia entre el registro a(t) y la lnea base y(t)

Este mtodo, como otros, requiere que una lnea arbitraria sea fijada al registro a efectos de poder leer los valores de aceleracin, asimismo asume que los valores inciales de velocidad y desplazamiento son cero. Un resultado del mtodo es que al final los valores de velocidad y desplazamiento ser siempre cero.

Una mejora a este mtodo consiste en considerar una lnea de base parablica en vez de una lnea recta como lnea base al registro, la cual ser de la forma:

Figura 4. Propuesta de la lnea base parablica.2.3 FILTRADO DE LOS ACELEROGRAMAS

Una vez que el acelerograma ha sido corregido tanto por lnea base como por la correccin instrumental, habr que tener en cuenta la repercusin que el ruido tiene sobre el acelerograma. Este ruido puede estar causado tanto por fenmenos naturales como por el tratamiento de los datos. As podremos considerar que el acelerograma es la suma de la seal ssmica ms el ruido:

Siendo el acelerograma sin corregir, la seal ssmica y el ruido. El ruido que afecta el acelerograma (Fig. 5) puede ser de dos tipos:

Figura 5. Izq. efecto del ruido de alta frecuencia; Der. efecto del ruido de baja frecuencia. Ruido de alta frecuencia:

Cuando aparece por encima de la banda de frecuencias en la que trabajamos. Este ruido afecta fundamentalmente a los picos de aceleracin. Sin embargo, no afecta mucho en el proceso de integracin, ya que el rea bajo la curva es prcticamente la misma que para la seal corregida, dado que las desviaciones por encima y por debajo se compensan. Ruido de baja frecuencia:

Cuando aparece por debajo de la banda de frecuencias en la que trabajamos. Afecta al proceso de integracin bsicamente, ya que, al integrar la aceleracin para obtener velocidad y desplazamiento, estamos obteniendo el rea bajo la curva.

Puesto que no queremos que estos errores afecten a la seal ssmica, limitaremos la informacin a la banda de frecuencias deseada, en lugar de mantener informacin adicional a mayores y menores frecuencias, que pueden contener gran nmero de errores. Para hacerlo, se utilizan los filtros pasa baja para eliminar altas frecuencias, y los pasa alta para eliminar las bajas. Los filtros pasa banda, eliminan el ruido de alta y baja frecuencia simultneamente.

Lo ms importante a la hora de aplicar los filtros, es elegir la frecuencia de corte adecuada, ya que una mala eleccin puede suponer eliminar parte de la seal que nos interesa, o por el contrario, no eliminar el ruido de la seal.

El filtrado de la seal se hace multiplicando el espectro del acelerograma por una funcin que reduzca el valor de la amplitud del espectro de Fourier fuera de la banda donde estn contenidas las frecuencias importantes de nuestra seal. En esa banda, el filtro deja las amplitudes inalterables. Si aplicamos la transformada de Fourier a la ecuacin (1) tenemos:

Si H(w) es una funcin filtro:

Que en la banda de frecuencias que consideramos, se puede aproximar a:

2.3.1 Filtros ideales

Los filtros ideales, son aquellos que estn definidos como una funcin escaln, del siguiente modo: Filtro ideal paso-bajas: Elimina todas las frecuencias superiores a una dada w0 y deja pasar sin atenuacin las frecuencias inferiores..

Filtro ideal paso-altas: Elimina todas las frecuencias inferiores a una dada w0 y deja pasar sin atenuacin las frecuencias superiores. Filtro ideal paso-banda: Elimina todas las frecuencias inferiores a una dada w1 y las superiores a w2 y deja pasar sin atenuacin las comprendidas entre ambas.

En la prctica, estos filtros ideales no se pueden utilizar, ya que su funcin de transferencia en el tiempo es de longitud infinita. Sin embargo, se utilizan aproximaciones a ellos, con filtros tales como el box car o Bartlett, el Hanning, el Butterworthfrecuencial o los filtros gaussianos (Fig. 7).

Figura 6. Comportamiento de los filtros ideales.

Figura 7. Ejemplo de algunos filtros ideales.

Para este informe usaremos el programa seismosignal para procesamiento y correcciones sobre los acelerogramas la cual usa las tcnicas de correccin descritos anteriormente.

Figura 8. Procesamiento de acelerogramas.

2.4 PARAMETROS DEL MOVIMIENTO DEL TERRENO

Los parmetros del movimiento del suelo, son esenciales para describir las caractersticas importantes del movimiento fuerte del suelo, en forma compacta y cuantitativa. Muchos parmetros se han propuesto para caracterizar la Amplitud, el Contenido de frecuencia, y la Duracin del movimiento fuerte del suelo; algunos describen solamente una de estas caractersticas, mientras que otros pueden reflejar dos o tres. Debido a la complejidad del movimiento del suelo originado por el sismo, la identificacin de un slo parmetro que describa exactamente todas las caractersticas importantes del movimiento del suelo se considera como imposible (Jennings, 1985; Joyner y Boore, 1988).2.4.1 Contenido de frecuencias: Espectros del movimiento del suelo

Solamente se requiere un anlisis simple para mostrar la respuesta dinmica de objetos sensibles, ya sean ellos edificios, puentes, o depsitos de suelos. El contenido de frecuencia describe cmo la amplitud del movimiento del suelo se distribuye entre las diversas frecuencias. Puesto que el contenido de frecuencia de un movimiento ssmico influenciar fuertemente en los efectos del movimiento del suelo, la caracterizacin del movimiento no puede ser completa sin la consideracin de su contenido de frecuencia.ESPECTROS DE RESPUESTA

Una de las herramientas ms tiles para evaluar la severidad de la respuesta mxima de una estructura ante un sismo, es el ESPECTRO DE RESPUESTA. Un espectro de respuesta es la representacin grfica de la respuesta mxima en funcin del perodo natural de vibracin del sistema. Esto es, el espectro de respuesta nos da informacin de la respuesta mxima para toda una familia de sistemas de un grado de libertad.

La respuesta de un sistema de un grado de libertad a un movimiento de terreno, se puede obtener a partir de la ecuacin (2) utilizando diferentes mtodos:

En el dominio del tiempo por medio de la solucin de la integral de Duhamel.

En el dominio del tiempo por medio de una integracin numrica de la ecuacin del movimiento.

En el dominio de la frecuencia obteniendo la transformada de Fourier de la historia de aceleraciones, multiplicndola por la funcin de transferencia del sistema y obteniendo la transformada inversa de Fourier de dicho producto.

La forma en la que se calcula un espectro de respuesta se ilustra en la Fig. 9 para el caso de un espectro de aceleraciones. En este caso, para cada perodo se calcula la historia de aceleraciones y slo se selecciona la mxima respuesta, que es la que se grfica para el perodo natural de vibracin correspondiente.

Si este proceso se repite para toda una familia de sistemas de un grado de libertad con diferentes periodos de vibracin y todos con el mismo amortiguamiento, se obtiene el espectro de respuesta.

Figura 9. Construccin de un espectro de respuesta.

Como se ha explicado, la determinacin del espectro de respuesta elstica e inelstica requiere el clculo de los valores de respuesta mximo de osciladores un grado de libertad con diferentes perodos de vibracin que estn sometidos a la aceleracin de historia de tiempo considerado. Por lo tanto, el anlisis dinmico lineal y no lineal tiene que ser llevado a cabo, y un esquema de integracin numrica directa se emplea con el fin de resolver el sistema de ecuaciones de movimiento [Chopra, 1995]. En SeismoSignal, dicha integracin se lleva a cabo por medio del esquema de integracin de Newmark [Newmark, 1959].

2.5 GENERACION DE ACELEROGRAMAS - METODO DE AJUSTE ESPECTRAL

El diseo ssmico de estructuras se encuentra basado en la representacin de las acciones ssmicas en forma de un espectro de respuesta. Sin embargo, en muchas situaciones, la simulacin de la respuesta estructural usando un espectro de respuesta elstico no se considera apropiado para verificar las resistencias ssmicas. En tales casos, ser requerido un anlisis dinmico no lineal cuya entrada necesita ser definida en forma de series de tiempo-historia de aceleracin, el cual, generalmente, requerir ser COMPATIBLE con el espectro de respuesta elstico representativo de las acciones de diseo ssmico en el sitio (Este es por ejemplo el espectro de un estudio de peligro ssmico).

Es necesario para tales casos la generacin de registros artificiales que igualen los parmetros ssmicos para el diseo.

Existen muchos mtodos para le generacin de registros artificiales. El reto consiste en generar registros que cumplan con los parmetros objetivos y que a su vez sean representativos de la realidad.

Todos los mtodos de prediccin ssmica general historias de aceleraciones, salvo los mtodos empricos.

Las formas ms conocidas para la generacin de registros artificiales son: Modificacin de registros reales, generacin artificial en el tiempo, generacin en las frecuencias, Tcnicas de la funcin de Green, integracin de las ecuaciones de onda.

Uno de los mtodos para la generacin de acelerogramas es realizar el ajuste espectral (spectralmatching) del registro tiempo-historia en el dominio del tiempo aadiendo wavelets (ondculas) a las series de aceleracin. Este mtodo posee las mismas ventajas que el ajuste en el dominio de las frecuencias pero introduce menos energa al registro ssmico y preserva las caractersticas no estacionarias del registro tiempo-historia original.

La esencia de la metodologa es la siguiente:

a) Calcula la respuesta de un espectro elstico de 1 grado de libertad (1 GDL) bajo la accin de un registro de aceleracin para cada periodo y nivel de amortiguamiento a ser ajustado.b) Compara el pico de la respuesta del espectro elstico de 1 grado de libertad con la amplitud del espectro objetivo y determina el error.

c) Aade ondculas (wavelets) al registro de aceleracin con las amplitudes y fases apropiadas de modo que el pico de cada respuesta se ajusta a la amplitud del espectro objetivo. Un wavelet es empleado para ajustar una respuesta del espectro elstico.

Figura 10. Procedimiento del mtodo de ajuste espectral.

Usaremos el programa seismoMatch para la generacin de los acelerogramas sintticos la cual hace uso del mtodo de ajuste espectral (spectralmatching) para la cual usaremos los registros corregidos con el programa seismosignal.

3 PROCESAMIENTO - SISMOS ORIGINALES3.1 PROCEDIMIENTO

a) Identificacin la direccin de toma del sino, ya sea WE u NS. Elegimos una de estas direcciones para el procesamiento en el SeismoSignal.

Figura 11. Datos tpicos de un registro de sismos

b) Cargamos la data de cada sismo y observamos que solo 1 presenta filtrado y correccin por lnea base, en los dems registros se observa un aparente desplazamiento, el cual procederemos a corregir; corregimos por lnea base de forma cuadrtica y filtramos por bandpass. Al hacer este proceso se observa luego que el desplazamiento es muy prximo a cero (en lo pertinente se debe llegar a cero).

Figura 12. Filtrado y correccin

Figura 13. Registro corregido y filtrado

c) Luego de hacer el filtrado y la correccin por lnea base, procedemos ah generar el Espectro de respuesta. En donde tomamos un amortiguamiento del 5%. Para nuestro caso trabajaremos con el Espectro de respuesta de la aceleracin.

Figura 14. Espectro de respuesta de aceleracin

d) Luego de generar el espectro, procedemos a guardar el registro (recomendable hacerlo con 0.01s). Luego procedemos ah abrir el SeismoMatch para generar el Espectro de respuesta sinttico y el registro Tiempo-Historia sinttico. Antes de iniciar elegimos el Espectro de Respuesta Targe (objetivo), este es el espectro de respuesta que representa las condiciones locales.

Figura 15. Espectro Target en el sismomatch

e) Procedemos a cargar el sismo ya filtrado y corregido en el SeismoMatch. Editamos los parmetros para el Matching, donde tenemos periodo mximo (2s), periodo mnimo (0.05s), scale factor (1) y tolerancia (0.05s).

Figura 16. Registro y parmetros para el matching

f) Podemos apreciar el espectro target y el espectro del registro, donde los vemos superpuestos y podemos apreciar sus diferencias, como PGA.

Figura 17. Superposicin de espectros de target y de registros

g) Luego de generar el matching observamos las diferencias del espectro del registro dado. Esta graficas nos servirn para el anlisis y posterior comentario.

Figura 18. Espectros luego de generar el matching

h) Al generar el matching no solo se genera el espectro sinttico, sino tambin el registro tiempo historia sinttico.

Figura 19. Registros tiempo-historia luego de ser generados el matching

i) Finalmente a estos registros obtenidos se les realiza una ultima correccin por lnea base.

4 REGISTROS4.1 SISMO DE LIMA, 1974

El jueves 3 de octubre de 1974, a las 9 y 31 minutos de la maana, ocurri un terremoto en Lima, de 7,6 (escala Ritcher) y casi 2 minutos de duracin. Tuvo el epicentro a 90 kilmetros al sur oeste de la capital y afect tambin a Mala, Caete, Chincha y Pisco. Buena parte de Lima antigua como El Rmac, Barranco, Chorrillos y El Callao sufrieron graves daos en su infraestructura en general. Se registraron, en Lima, 78 muertos y 2.414 heridos; las prdidas materiales se estimaron en 2,700 millones de soles. Este sismo tuvo dos caractersticas peculiares:

1. La gran duracin del movimiento ssmico (casi 2 minutos).2. El gran nmero de rplicas que hubo en los tres meses siguientes al sismo principal, siendo la ms importante la ocurrida el 9 de noviembre, con magnitud de 7.2 grados.

La intensidad fue mayor en el litoral, a lo largo de los acantilados. En el Callao y Chorrillos, algunas construcciones de concreto armado sufrieron daos y las de adobe colapsaron. Asimismo, en La Molina se presentaron problemas de estabilidad o compactibilidad de suelos; dos edificaciones de concreto armado colapsaron (el colegio Reina de los ngeles y la Universidad Agraria, por ejemplo) y otras resultaron muy daadas.

Fecha3 de octubre de 1974 09:21

Magnitud (Mw)8.0

Latitud ()12S

Longitud ()77.8O

Zonas afectadasLima, Callao y la costa central del Peru

Victimas252 muertos

Figura 20. Chorrillos luego del terremoto de 1974.

Figura 21. As quedo uno de los laboratorios de la Universidad Agraria de La Molina a raz del terremoto de 1974.

4.2 SISMO DE ATICO, 2001

El terremoto del sur del Per de 2001 fue un terremoto de magnitud 8.4 ocurrido a las 20:33:14 UTC (15:33:14 hora local) el sbado 23 de junio de 2001, latitud 16.26S, longitud 73.64O y afect los departamentos peruanos de Arequipa, Moquegua y Tacna; abarcando una superficie de 40,000 km.Este fue el ms devastador terremoto del Per desde la catstrofe de 1970 en Ancash y el mayor terremoto desde el Terremoto de las islas Rata.

El terremoto se produjo en el lmite entre la placa de Nazca y Sur Amrica. Las dos placas estn convergiendo una hacia la otra a una velocidad de alrededor de 78 mm al ao. El terremoto se produjo como empuje fallas en la interfaz entre las dos placas, cuando la placa de Amrica del Sur se mueve hacia arriba y hacia el mar sobre la placa de Nazca. El suroeste de Per tiene una historia de terremotos muy grandes.

El terremoto dej un nmero de muertes de 102 personas, incluyendo 26 que murieron como consecuencia del posterior Tsunami, que tambin caus la desaparicin de 70 personas. El bajo nmero de muertos fue al menos parcialmente, debido a que el tsunami afect la mayora de ciudades tursticas fuera de temporada, adems el maremoto golpe durante la marea baja. Aproximadamente 320.000 personas fueron afectadas por el terremoto, 17.500 casas fueron destruidas y 35.550 daadas directamente en los alrededores de las ciudades de Arequipa, Caman, Moquegua y Tacna. El terremoto tambin se sinti con gran intensidad en el norte de Chile donde caus 3 muertos; las escalas alcanzadas en Chile fueron: Arica VII, Iquique VI, Calama IV-V y Tocopilla II-III. En Bolivia, ocasion pnico en La Paz y El Alto, adems daos en viviendas de numerosas localidades en las provincias de La Paz y Oruro.4.3 SISMO DE PISCO, 2007

El 15 de Agosto de 2007, la ciudad de Pisco (Ica) fue el epicentro de un terremoto de 7.9 grados de magnitud en la escala de Ritcher, siendo uno de los movimientos telricos ms violentos ocurridos en el Per en los ltimos aos.

El sismo dej 513 muertos, casi 2,291 heridos, 76.000 viviendas totalmente destruidas e inhabitables y 431 mil personas resultaron afectadas. Las zonas ms afectadas fueron las provincias de Pisco, Ica, Chincha, Caete, Yauyos, Huaytar y Castrovirreyna. La magnitud destructiva del terremoto tambin caus grandes daos a la infraestructura que proporciona los servicios bsicos a la poblacin, tales como agua y saneamiento, educacin, salud y comunicaciones.

Tras el terremoto principal, un centenar de rplicas se sucedieron el mismo da 15 de agosto, muchas de las cuales alcanzaron magnitudes entre 5 y 6 grados. Una rplica de 5,9 grados fue percibida a las 19:19 horas, otra a las 19:41 a 70 kilmetros al sureste de Huancayo y una tercera se registr a las 20:08 a 146 kilmetros al suroeste de Lima.

El sismo da as ciudades del departamento de Ica y de la provincia de Caete, especialmente Pisco, Chincha Alta, Chincha Baja, Tambo de Mora, Ica y San Luis de Caete. As mismo, monumentos histricos como la Reserva Nacional de Paracas y la iglesia del Seor de Luren registraron serios daos en su infraestructura.

Figura 22. Iglesia Seor de Luren.

4.4 SISMO DE MAULE, 2010

El terremoto de Chile fue unsismoocurrido a las 03:34:08 hora local (UTC-3), del sbado27 de febrerode2010, que alcanz una magnitud de 8,8MW.El epicentro se ubic en elMar chileno, frente a las localidades deCuranipey Cobquecura,cerca de 150 kilmetros al noroeste deConcepciny a 63 kilmetros al suroeste deCauquenes, y a 30,1 kilmetros de profundidad bajo la corteza terrestreEl sismo tuvo una duracin de 3 minutos 25 segundos, al menos enSantiago y en algunas zonas llegando a los 6 minutos.Fue percibido en gran parte delCono Surcon diversas intensidades, en lugares comoBuenos AiresySo Paulopor el oriente.Fecha27 de febrero del 2010 03:34 hora local

TipoFalla Inversa inter placas

Magnitud (Mw)8.8

Latitud ()

Longitud ()731420O

Victimas525 muertos

Figura 23. Ubicacin del epicentro del Sismo de Maule.

4.5 SISMO DE TOHOKU, 2011

Elterremoto y tsunami deJapnde2011, denominado oficialmente por laAgencia Meteorolgica de Japncomo el terremoto de la costa delPacficoen laregin de Thokude 2011oGran terremoto de Japn orientaldel11 de marzo, fue unterremotode magnitud9,0MW que cre olas demaremotode hasta 40,5 metros.El terremoto ocurri a las 14:46:23 hora local (05:46:23 UTC) del viernes11 de marzode2011.

Elepicentrodel terremoto se ubic en el mar, frente a la costa de Honshu, 130 km al este deSendai, en laprefectura de Miyagi,Japn. En un primer momento se calcul su magnitud en 7,9 grados MW, que fue posteriormente incrementada a 8,8, despus a 8,9 grados por elServicio Geolgico de los Estados Unidos(USGS).Finalmente a 9,0 grados MW, confirmado por laAgencia Meteorolgica de Japny el USGS. El terremoto dur aproximadamente 6 minutos segn los sismlogos.El USGS explic que el terremoto ocurri a causa de un desplazamiento en proximidades de la zona de la interfase entre placas de subduccin entre laplaca del Pacficoy laplaca Norteamericana. En la latitud en que ocurri este terremoto, la placa del Pacfico se desplaza en direccin oeste con respecto a la placa Norteamericana a una velocidad de 83 mm/ao. La placa del Pacfico se mete debajo de Japn en lafosa de Japn, y se hunde en direccin oeste debajo deAsia.

Dos das antes, este terremoto haba sido precedido por otro temblor importante, pero de menor magnitud, ocurrido el mircoles 9 de marzo de2011, a las 02:45:18UTCen la misma zona de la costa oriental deHonsh,Japny que tuvo una intensidad de 7,2 MWa una profundidad de 14,1 kilmetros. Tambin ese da las autoridades de la Agencia Meteorolgica de Japn dieron una alerta demaremoto, pero slo local, para la costa este de ese pas. El 1 de febrero haba entrado en actividad el volcn Shinmoe en la provincia de Miyazaki, todo esto indica un reactivamiento de la tectnica previo al terremoto.

La magnitud de 9,0 MWlo convirti en el terremoto ms potente sufrido en Japn hasta la fechaas como elquinto ms potente del mundo de todos los terremotos medidos hasta la fecha.Desde 1973 la zona de subduccin de la fosa de Japn ha experimentado nueve eventos ssmicos de magnitud 7 o superior. El mayor fue un terremoto ocurrido en diciembre de 1994 que tuvo una magnitud de 7,8 grados, con epicentro a unos 260 km al norte del terremoto del 11 de marzo del 2011, el cual caus 3 muertos y unos 300 heridos.

Fecha11 de marzo del 2011

TipoFalla Inversa inter placas

Magnitud (Mw)9.0 9.2

Zonas afectadasJapn

Victimas20 896 victimas

Figura 24. Sismo de Tohoku, 2011.

5 CONCLUSIONES Las correcciones de filtro y lnea base se han hecho con las mejores aproximaciones, tales como lineales y cuadrticos, si bien es factible hacer un correccin de lnea base lineal, en algunos caso fue necesario hacerlo cuadrticamente, fue con la finalidad de conseguir valores finales de velocidad y desplazamiento igual a cero.

En el sismo de lima, se observa cuenta con un acelergrafo con una frecuencia de 50Hz, se observa que al hacer el filtrado y correccin de lnea base, presenta un error exagerado en velocidad y desplazamiento, esto es por motivo de que tiene un error instrumental debido a su frecuencia, por ello se cambio el dt de 0.02s a 0.01s en el SeismoSignal, para tener una mejor correccin, con desplazamiento y velocidades finales cercanas a cero.

En base a la conclusin anterior y con la limitacin del programa a usuario libre, se concluye que si se usara un dt de 0.005s las correcciones por lnea base y filtrado serian mas exactas, y el error instrumental cercano a cero.

El registro del acelerograma de tico se nos entrego corregido, por lo cual no debera ser corregido, pues al ingresar este registro al SeismoSigmal, el programa no reconoce que fuese un registro crudo, y si hacemos el filtrado y la correccin de lnea base, ya no corregiremos el ruido y el error instrumental, sino estamos eliminando los datos del propio sismo.

Conclusiones de los espectros de respuesta:

Lima: Tanto la comparacin de resultados Lima NS como Lima EW, presentan un matching que se ajusta muy bien al espectro target, variando muy poco su PGA.

tico: A simple vista pareciera que el espectro fue ajustado, pero el rango de periodo donde se encuentra la mxima aceleracin, escapa del sismo filtrado y corregido por lnea base. Pisco : Este es un registro ssmico muy peculiar, pues en la grafica de comparacin , notamos que el registro luego de ser filtrado y corregido por lnea base, es mucho menor en comparacin con el espectro target. Al momento de hacer el matching, el PGA crece a ms del doble de su valor inicial. Maule: Este grafico de comparacin, nos deja ver que tanto el espectro corregido, como el sinttico han sido escalados con un porcentaje de aproximacin, relativamente bueno. Podramos decir que este sismo es el que ms se ajusta a las caractersticas del espectro target. Tohoku: AL comparar los espectros, podemos observar que nuestro espectro de TOHOKU, vuela en comparacin al espectro target. Lo cual es un indicador que este espectro target no sera el indicado para este registro ssmico.

6 REFERENCIAS

[1] Chopra A.K. [1995] Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering, Prentice-Hall.

[2]Kramer S.L. [1996] Geotechnical Earthquake Engineering, Prentice-Hall.

[3]Registro y Tratamiento de Acelerogramas. E. Carreno, B. Bravo, A. Suarez y J. M. Todesillas, Instituto Geogrfico Nacional

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