Propuesta de espectros de respuesta para suelos en Chile

Abstract

Chile se caracteriza por ser un territorio altamente sísmico debido a la subducción de las placas tectónicas de Nazca y Sudamericana, pertenecientes al llamado Cinturón de Fuego del Pacífico . Es este principal hecho el que genera un gran interés, además de una necesidad, de estudiar los eventos sísmicos ocurridos dentro del territorio nacional y los efectos que estos traen consigo. Esta investigación busca abordar una de las tantas aristas relativas a la sismicidad, la cual tiene relación con los espectros de respuesta de un suelo. Otros autores han trabajado en esta tarea anteriormente, generando propuestas para espectros en base a una serie de parámetros medidos o calculados. Sin embargo, en este estudio se plantea la hipótesis de poder obtener estos espectros en suelo sólo en base a un modelo el cual ha sido generado a partir de espectros en roca y una función de amplificación aplicada sobre estos, donde el objetivo principal entonces, es poder obtener de manera simple y rápida el espectro real con el cual un suelo amplifica. Para ello se ha generado un modelo construido en base a las razones espectrales de respuesta H/V de registros sísmicos obtenidos desde diferentes estaciones para diferentes tipos de suelo, según el tipo de amplificación que estos presentan, mediante modelos que incluyen una componente probabilística en sus parámetros, de modo de manejar el error asociado a estos. Los modelos reciben como input sólo la información del peak de amplificación de un determinado suelo (período y magnitud de amplificación), el cual podría ser obtenido fácil y rápidamente, por ejemplo, a partir de las razones espectrales de respuesta de microvibraciones u otro método similar. En primer lugar, se ha realizado un catastro con la información disponible correspondiente a las estaciones sísmicas y los eventos que estas han registrado. Luego, se procedió a obtener los valores de período y amplificación de los peaks y valles de HVRSR pertenecientes a cada estación, con los cuales se creó un modelo específico para cada tipo de suelo, según el tipo de amplificación que estos presenten. En segundo lugar, se ha implementado un modelo de propagación unidimensional de ondas de corte con el cual se comparó el modelo, de forma de tener un parámetro de referencia para la verificación de resultados. Adicionalmente, se ha contrastado la calidad de los resultados con metodologías anteriores, de modo de cuantificar los errores asociados al cálculo de los espectros de respuesta y por ende la calidad de ellos. Los resultados obtenidos demuestran que el modelo implementado entrega, en general, espectros de respuesta similares a los reales, los cuales son de utilidad para ser usados como una aproximación rápida para los espectros de respuesta reales de suelo, incluso para las condiciones más críticas como cuando no hay información de sismos anteriores o si la sismicidad de una determinada zona es baja.