Curvas de atenuación para terremotos intraplaca e interplaca en la zona de subducción chilena

Abstract

La zona de subducción en Chile se caracteriza por poseer una actividad sísmica mayor en comparación con otras partes del mundo, con terremotos de gran magnitud cuyas zonas afectadas varían en función del contacto sismogénico y la profundidad a la que ocurren. El peligro sísmico es una potencial herramienta para proyectar las distribuciones espaciales y temporales de dichas zonas. Éste se basa principalmente en conocer estimaciones o modelos que predigan los posibles movimientos superficiales máximos según una serie de parámetros indicadores de las características sísmicas de la zona y de los suelos en cuestión. La necesidad de estas estimaciones se ha traducido en el desarrollo de modelos empíricos de atenuación para diferentes tipos de terremotos y regiones. En la zona de subducción chilena han ocurrido tres terremotos importantes en los últimos años, Maule 2010, Iquique 2014 y Illapel 2015, que han aportado nuevos y mejores datos a través de modernos instrumentos que permiten obtener aceleraciones espectrales para un rango de periodos más amplio que estudios anteriores. Esto permite mejorar y proponer fórmulas de atenuación que consideren los efectos de sismos sobre estructuras de periodo largo, como edificios equipados con aislación sísmica, y estructuras rígidas de periodo corto, como instalaciones de equipos a nivel del suelo y elementos masivos de hormigón. Utilizando una base de datos de registros de aceleraciones de terremotos de la zona de subducción chilena, se generan curvas de atenuación horizontales para PGA, PGD y aceleraciones y pseudodesplazamientos espectrales para osciladores de periodos entre 0.01 [s] y 10 [s] con un 5\% de amortiguamiento crítico. Las variables del modelo corresponden a la magnitud momento (Mw), la profundidad de foco (H), la distancia más cercana al área de ruptura (Rrup) en el caso de terremotos interplaca y la distancia hipocentral (Rhip) para intraplaca. La amplificación dinámica de suelos se evalúa a partir de la determinación de un nuevo modelo empírico para el factor de amplificación, en función del periodo predominante del suelo (T*) y la velocidad de onda de corte de los 30 [m] más superficiales (VS30). Los resultados de esta tesis son válidos para distancias máximas de 400 [km], donde para un mismo tipo de suelo, es posible identificar aceleraciones máximas diferentes en cada tipo de terremoto. Los mecanismos intraplaca poseen valores más altos para periodos cortos y PGA en distancias cercanas a la fuente, mientras que los interplaca son mayores en periodos intermedios-largos y distancias medias-lejanas. Al utilizar un modelo de amplificación de suelos más detallado que estudios anteriores, es posible reproducir espectros de sitios de diferentes formas y amplitudes, incluso el caso específico del de dos puntas visto en registros reales para ciertos tipos de suelos durante el terremoto de Maule 2010.