Curvas de atenuación de parámetros sísmicos de registros de movimiento fuerte en Chile

Abstract

Producto de la alta sismicidad que caracteriza al país se hace necesario desarrollar herramientas para el estudio de peligro sísmico. Éstas proveen información significativa en lo que respecta a la estimación de demanda sísmica sobre las estructuras y del movimiento del suelo. Así, en el presente trabajo de título se tiene como objetivo desarrollar curvas de atenuación para dos parámetros sísmicos de registros de movimiento fuerte en Chile, la Intensidad de Arias y la duración del movimiento fuerte, utilizando el método de ajuste Bayesiano. Se lleva a cabo una revisión bibliográfica donde se escogen algunos funcionales aplicables para la curva de atenuación de los parámetros en estudio. Se desarrolla una base de datos de sismos chilenos con la información necesaria de todos los eventos y estaciones utilizadas, sumando un total de 1117 registros correspondientes a 311 eventos con magnitudes desde 4,5 Mw hasta 8,8 Mw y distancias a la ruptura que varían de 22,1 [km] hasta 1026,01 [km]. El ajuste de las constantes se realiza utilizando un método de actualización Bayesiano, el cual permite actualizar la estimación de parámetros con incertidumbre. Para escoger el funcional que mejor se ajusta a cada parámetro se verifican los residuos, se comparan las desviaciones estándar, se comprueba que los resultados tengan sentido físico, entre otros. Es así como se obtienen los modelos predictivos de movimiento del suelo para la Intensidad de Arias, la duración significativa y la duración entre intervalos, en función de la magnitud de momento (Mw ), la fuente sismogénica, la profundidad del sismo (h), la distancia más cercana a la falla (R) y la velocidad de onda de corte promedio en los primeros 30 metros (Vs30 ). La curva obtenida para la Intensidad de Arias presenta una desviación estándar del error de 1,19, la cual se justifica por la variabilidad natural que presenta el parámetro. En cuanto a la duración significativa se utiliza un intervalo de 5%-95% de energía liberada, obteniendo una curva con una desviación estándar de 0,47. Para la duración entre intervalos se utiliza un límite de 0,05g, donde se obtiene una desviación estándar del error de 1,09, que se justifica en parte por la cantidad más limitada de registros utilizados, esto debido a que el ajuste se realiza únicamente con registros con duraciones entre intervalos mayores a cero, incorporando el resto por medio de un método de clasificación basado en Support Vector Machine. Los residuos obtenidos para las tres curvas no presentan ninguna tendencia en relación a Mw, Vs30 y R, además para la Intensidad de Arias los residuos presentan una distribución normal. Para la duración significativa los residuos muestran una distribución cercana a la normal y para la duración entre intervalos no presentan una distribución normal.