Ponencia herl mazatlan14-2011

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Ponencia herl mazatlan14-2011

  1. 1. RIESGO SÍSMICO CON FINES DE INGENIERÍA,CASO DE ESTUDIO: LOS MOCHIS SINALOA,MÉXICO. Dr. Héctor E. Rodríguez Lozoya Humberto Guerrero RojoCarlos I. Huerta López, Alfredo Reyes Salazar, Edén Bojórquez Mora Héctor Enrique Rodríguez Leyva.
  2. 2. INTRODUCCIÓN La sismicidad en la República Mexicana se originaprincipalmente en dos regiones: al noroeste y al suroeste, en laregión noroeste los mecanismos de fallas sísmicas son en sumayoría de tipo lateral derecho mientras que al suroeste sonsubducción dominantemente. Los registros de la sismicidadson de gran utilidad para los estudios de riesgo sísmico los quea su vez son utilizados en estudios de ingeniería civil. En estainvestigación se estudia el riesgo sísmico regional del estado deSinaloa y en específico la región de los Mochis Sinaloa ubicadaen el municipio de Ahome. En esta investigación se determinala aceleración en roca para distintos periodos de retorno(Tr=50, 500, 1500 y 2000 años). Lo anterior se compara con lasaceleraciones que se proponen en los espectros de diseño através del coeficiente sísmico en las normativas que se aplicanen los proyectos de ingeniería locales.
  3. 3. Distribución espacial de la sismicidad regional en la zona de estudio.
  4. 4. Relación frecuencia magnitud Gutemberg y Richter (1944)Donde ‘N’ es el número de sismos que ocurre en un ciertoperiodo de tiempo y ‘M’ la magnitud de dichos sismos, en nuestrocaso especifico la magnitud considerada fue la de ondasuperficial (Ms). Los parámetros ‘a’ y ‘b’ son constantes querepresentan en general el número de sismos con magnitud mayorque cero y la proporción de sismos con magnitudes pequeñas ygrandes (Udias,1999), los valores de las constantes mencionadasdependen del periodo de datos considerados del área, de laspropiedades físicas del medio y son índices del nivel desismicidad de la región en estudio.
  5. 5. El valor ‘a’ resulto en nuestro análisis es de 5.2 mientras que el de ‘b’ es de 0.69 . Como el valor de ’a’ varía fuertemente de una región a otra, la determinación de la variación espacial de ‘a’ se considera como un importante indicador del riesgo sísmico en lo general. Por otra parte, el valor de ‘b’ o pendiente de la línea de regresión, indica la relación de eventos grandes y pequeños. Un valor bajo de ‘b’ puede implicar una mayor proporción de eventos grandes que un valor alto de ‘b’. Como el valor de ‘b’ cambia de región a región, la variación espacial de ‘b’ surge como un importante parámetro para evaluar la potencialidad sísmica de áreas sismogénicas.El valor de ‘b’ varía de región a región, generalmente está en el rango de 0.3 a2.0, tomando en muchos casos valores próximos a uno (Ogata y Katsura, 1993).
  6. 6. En parte superior: curva resultante de la regresión lineal y la ecuacióncorrespondiente, abajo: gráfica de las incertidumbres en el análisis.
  7. 7. Distribución de la sismicidad en función de la variación de la magnitud y el año de ocurrenciaEn la figura se ilustra la distribución de la sismicidad en función de lavariación de la magnitud y el año de ocurrencia, de esta gráfica puedeobservarse que la cantidad de la sismicidad regional aumentó a partirdel año de 1999 hasta la fecha, probablemente debido a querecientemente se han instalado instrumentos en la región Nars-baja(Trampert J.A. et, al 2003).
  8. 8. Tabla 1: Periodos de retorno regionales en función del número de sismos y sus magnitudes. . Magnitud(M) Numero de sismos(N) Periodo de retorno(Tr,años) 4.5 2.10 0.5 5.0 0.952 1.05 5.5 0.430 2.32 6.0 0.194 5.14 6.5 0.0879 11.40 6.9 0.0465 21.50 7.0 0.0397 25.17Esta tabla nos indica que los sismos más frecuentes en la región son de magnitudes de entre 4.5 y 5.0 en la escala de momento sísmico (Mw), yque ocurren en una frecuencia de al menos 2 cada 18 meses, lo anterior es muy aproximado a la realidad de ocurrencia sísmica en esta región.
  9. 9. Variación del periodo de retorno con la magnitud para la sismicidad regional(periodo 1973-2010).
  10. 10. Periodo de retorno en función de la vida útil de la construcción y la probabilidad de excedencia anual.Para fines de ingeniería es común estimar una vida útil de las construccionescomunes de alrededor de 50 años, que para una probabilidad de excedenciadel 10% daría como resultado un periodo de retorno de 475 años. Esto nodebe confundirse con el concepto de que cada 475 años en promedio va aocurrir un sismo de determinadas características.
  11. 11. Fuentes sísmicas de la región del Golfo de California, definida por la distribuciónespacial de la sismicidad regional, anexada a la base de datos de (CRISIS99).
  12. 12. Los Mochis Los Mochis Los Mochis Los MochisAceleración en roca para distintos periodos de retorno (50, 500,1500y 2000 años) en la región de estudio.
  13. 13. Regionalización Sísmica de México según CFE (1993) Regionalización Sísmica de México según CFE (2008)
  14. 14. Coeficientes sísmicos según la región sísmica y tipo de suelo para la República Mexicana(CFE, 1993). Zona sísmica de la República Tipo de suelo a0 C Ta (s) Tb (s) r Mexicana I (Terreno Firme) 0.02 0.08 0.2 0.6 1/2 Zona A II (Terreno Intermedio) 0.04 0.16 0.3 1.5 2/3 III (Terreno blando) 0.05 0.20 0.6 2.5 1 I 0.04 0.14 0.2 0.6 1/2 Zona B II 0.08 0.30 0.3 1.5 2/3 III 0.10 0.36 0.6 2.9 1 I 0.36 0.36 0.0 0.6 1/2 Zona C II 0.64 0.64 0.0 1.4 2/3 III 0.64 0.64 0.0 1.9 1 I 0.50 0.50 0.0 0.6 1/2 Zona D II 0.86 0.86 0.0 1.2 2/3 III 0.86 0.86 0.0 1.7 1
  15. 15. Espectros de diseño obtenidos en este estudio (Tr=50 años) y propuestos por la normativa CFE (1993) Y CFE (2008).

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