Avances hacia una clasificación sísmica de estaciones sismológicas chilenas

Abstract

Este trabajo estudia una propuesta de clasificación sísmica de estaciones sismológicas en base a la velocidad de onda de corte de los 30 m superficiales Vs30 y el periodo predominante de vibración de los depósitos de suelo T0 medido mediante la técnica de las razones espectrales H/V (HVSR). El estudio considera registros de aceleración de 85 estaciones de las redes del Centro Sismológico Nacional y la Red de Cobertura Nacional de Acelerógrafos del Departamento de Ingeniería Civil, además de registros de vibraciones ambientales, para determinar razones espectrales H/V, espectros de Fourier (FAS) y espectros de respuesta normalizados por la aceleración máxima (Sa/PGA). Estas curvas se complementan con valores de Vs30 para 47 estaciones y 22 perfiles estratigráficos obtenidos mediante una revisión bibliográfica. Los resultados del procesamiento indican una buena correlación entre los periodos predominantes de HVSR calculados a partir de registros sísmicos (HVSR_S) y de vibraciones ambientales (HVSR_VA). También, algunas estaciones con cierto grado de degradación de rigidez, evidenciado por un aumento del periodo en las razones espectrales HVSR_S. En forma complementaria, se realiza un análisis de cluster con las curvas de HVSR_VA para agrupar estaciones con formas similares y contrastar sus curvas de espectros Fourier de registros sísmicos (FAS_S) y Sa/PGA. Los resultados muestran que las curvas HVSR_VA tienen formas similares a las de FAS_S en sus componentes horizontales, permitiendo predecir el periodo peak en el espectro. Además, se evidencia el efecto de filtro que tiene el espectro de respuesta Sa/PGA en comparación a la forma de FAS_S, ya que el espectro tiende a reducir la amplitud espectral para periodos largos y aumentar la amplitud en periodos bajos, generando inversiones de peaks y amplificación en banda. La propuesta de clasificación sísmica analizada en este trabajo degrada la clasificación de tipo de suelo de un tercio de las estaciones con peak identificable y valor de Vs30 reportado, debido a que presentan periodos mayores a los límites establecidos. Si bien esta propuesta incluye un parámetro relevante en la respuesta sísmica de suelos, como el período predominante de vibración, la clasificación no es consistente con los grupos de estaciones identificados con el análisis de cluster.