Este documento presenta una nueva evaluación de la amenaza sísmica de Colombia y estrategias para incorporar esta información actualizada en las normas de diseño sismo resistente. Se describe brevemente el Servicio Geológico Colombiano, sus funciones y algunos conceptos clave sobre amenazas sísmicas. Luego, se discuten temas como la incorporación de nuevos datos sobre fallas activas, desafíos para incluir esta información, y componentes necesarios para construir un modelo actualizado de amenaza sísmica a nivel regional.

1. Nueva evaluación de la amenaza sísmica de Colombia.
Estrategias para su incorporación en las normas de
diseño sismo resistente
Bogotá, 12 de abril de 2018

2. ¿Qué es el Servicio Geológico
Colombiano?
Somos el instituto científico técnico del Gobierno
Nacional comprometido con el desarrollo económico y
social del país a través de:
* La investigación en geociencias básicas
* La investigación del potencial de recursos del subsuelo
* La investigación, evaluación y monitoreo de amenazas
de origen geológico
* La gestión integral del conocimiento del subsuelo
* La investigación y aplicación de tecnologías nucleares,
el control de uso y disposición de materiales nucleares y
radiactivos
1

3. 1
2
3
Algunos conceptos a manera de introducción.
Incorporando nuevo conocimiento en la Evaluación de
la Amenaza Sísmica.
La amenaza como herramienta para la reducción del
riesgo sísmico.
Temas clave

4. Algunosconceptosamaneradeintroducción
1

5. La geología, es la ciencia que persigue la comprensión del planeta Tierra, y se ha dividido
tradicionalmente en dos amplias áreas: la física y la histórica.
Entender la tierra constituye un reto, porque nuestro planeta es un cuerpo dinámico con muchas
partes que interaccionan y una historia larga y compleja.
En el transcurso de su larga existencia, la Tierra ha ido cambiando. De hecho está cambiando y
continuará haciéndolo en un futuro previsible. Algunas veces los cambios son rápidos y violentos,
como cuando se producen deslizamientos o erupciones volcánicas. A menudo, los cambios tienen
lugar de una manera tan lenta que no se aprecian durante toda una vida. Las escalas de tamaño y
espacio también varían mucho.
TARBUCK y LUTGENS
Ciencias de la Tierra. Una introducción a la geología física

6. La sismología estudia la generación,
propagación y registro de las ondas
elásticas en la Tierra y las fuentes que
las producen.
TARBUCK y LUTGENS
Ciencias de la Tierra. Una introducción a la geología física

7.  La tectónica es el estudio de los procesos a gran escala que globalmente deforman la
corteza terrestre
TARBUCK y LUTGENS
Ciencias de la Tierra. Una introducción a la geología física

8.  La Tectónica de placas es la Teoría que propone que la capa externa de la Tierra consiste
en placas individuales que interaccionan de varias maneras y, por consiguiente,
producen montañas, volcanes, terremotos, y la propia corteza.
TARBUCK y LUTGENS
Ciencias de la Tierra. Una introducción a la geología física

9. Amenaza Sísmica. Amenaza sísmica es cualquier fenómeno físico (i.e. sacudida o falla del terreno)
asociado con un terremoto, que puede producir efectos adversos sobre las actividades normales de
la gente
 Sismo. Vibración producida por
la liberación rápida de la energía elástica
almacenada en rocas que han sido
sometidas a grandes esfuerzos. Lo más
frecuente es que los terremotos se
produzcan por el deslizamiento de la
corteza terrestre a lo largo de una falla o
en los límites de placas. La energía
liberada se irradia en todas las
direcciones desde su origen, el foco o
hipocentro, en forma de ondas elásticas
que se propagan por el interior de la
Tierra. Al llegar a la superficie estas
ondas producen la sacudida del terreno,
que es la causa del daño y destrucción.
TARBUCK y LUTGENS
Ciencias de la Tierra. Una introducción a la geología física

10. Los sismos ocurren cuando hay una
gran acumulación de esfuerzos y una
liberación súbita de energía.
Proceso físico
Acumulación
de deformación
Relajación de
esfuerzos
Registro de un
sismo
Ruptura
El esfuerzo acumulado es
finalmente liberado en uno o
varios sismos

11. Incorporandonuevoconocimientoenla
evaluacióndelaamenazasísmica
2
2

13. Efectos vs Tipo de terreno
TIPO DE
TERRENO
ACCION
SOBRE LA
VIBRACIÓN
EFECTOS PROBABLES
Roca sólida
No se
incrementa
El terreno se mantiene
firme
Sedimentos bien
consolidados
Apenas se
incrementa
Puede haber
desprendimientos
Sedimentos poco
consolidados
Se incrementa
El suelo pierde su firmeza,
tanto más cuanto más
agua contenga
Arenas saturadas
de agua y barro
Se incrementa
mucho
Asentamientos del suelo,
deslizamientos, posible
licuefacción

14. Grados de intensidad según la escala EMS-98

15. Tabla ilustrativa de los efectos ambientales de los
terremotos considerados en la Escala Macrosísmica ESI-07
Modificada y Actualizada de Silva et al. (2008) y Reicherter et al. (2009)

16. A comprehensive classification of Earthquake Archaeological Effects (EAE) in
archaeoseismology: Application to ancient remains of Roman and Mesoamerican
Cultures (Rodríguez-Pascua et al., 2011)

18. ¿Por qué es importante incorporar fallas con actividad reciente en
los estudios de amenaza sísmica?
¿Qué problemática implican estos datos?
Desafíos y estrategias para incorporar esta información

21. ¿Dónde ocurren los
terremotos?
Contexto tectónico
¿Con qué frecuencia?
¿Cuáles son las magnitudes
máximas esperadas?
Catálogo de sismos
Modelo de fuentes
Relación
magnitud-frecuencia
¿Qué intensidades
generan en el terreno?
Amenaza sísmica
probabilística
¿Cómo se propagan las
ondas?
Acelerográmas
Leyes de atenuación
Esquema general de una evaluación de amenaza sísmica
¿Qué efectos inducen
en el terreno?
 ¿Cómo amplifican los
efectos de sitio?
Zonificación local
Interrogantes que
busca responder una
evaluación de
amenaza sísmica

22. El nuevo modelo de amenaza sísmica debe constituir una síntesis del
mejor conocimiento científico sobre la temática en el país y la región.
El Servicio Geológico Colombiano durante los últimos años ha
generado información actualizada y robusta que debe ser utilizada de
manera directa e indirecta en la modelación de la amenaza

23. ¿Qué se necesita para construir un modelo regional?
Información básica:
• Catálogo paramétrico homogenizado
• Modelo [sismo] tectónico
• Base de datos de fallas activas/peligrosas
• Base de datos de movimientos fuertes del terreno

24. IDC
IGEPN
SGC
CASC
GCMT
ISC-REV
NEIC
EHB
PAS
ISC-GEM
CENT
SGC-H 1953
1901 1957
1906 2006
1913 1952
1960 2004
1962 2014
1964 2013
1965 2014
1992 2010
1993 2014
1997 2009
- 1610
2013 2014
1610 2015
Periodo de tiempo comprendido por cada Catálogo
global
regional
nacional
Catálogo sísmico integrado (1610-2014)
Mw (3.6 < mb = 5.7) = 0.954mb + 0.42
rms = 0.08 R2
= 0.64  = 0.28
Mw (5.7 < mb = 7.7) = 1.433mb – 2.35
rms = 0.13 R2
= 0.50  = 0.36
http://catalogosismico.sgc.gov.co/VisorCatalogoSismos/mapa.html

25. Modelo tectónico / regionalización
Mapa tectónico (SGC, 2016)
Stable Continent Region, Non-Craton
Stable Continent Region, Craton
Subduction
Active Continent Shallow Region
Stable Oceanic Region
Active Oceanic Region
Chen et al. (2017)

26. Base de datos de fallas activas/peligrosas
SGC (2017)
+ SARA (2016)

27. ¿Qué se necesita para construir un modelo regional?
Información complementaria:
• Catálogo de mecanismos focales
• Catálogo de rupturas finitas
• Estructura de la corteza (espesor moho)
• Geodinámica
• Geológica y Geofísica

28. Estructura de
la corteza
• Anomalías de Bouguer (densidad de las rocas)
• Espesor de la corteza (discontinuidad de moho)
• Variación del gradiente geotérmico
Información
de superficie
• Modelo digital de elevación
• Mapas geológicos
• Velocidades red geodésica
Geodinámica
• Mecanismos focales
• Trayectorias de máximo esfuerzo
• Regímenes de deformación
Información complementaria – Contexto tectónico

29. • Anomalías de Bouguer
• Espesor de la corteza (profundidad del moho)
• Variación del gradiente geotérmico
Anomalía de Bouguer total
(ANH, 2008)
Gradientes geotérmicos
(Ingeominas - ANH, 2008)
Corteza
Discontinuidad moho (gravimétrico)
(Arcila, 2003)

30. • Modelo digital de elevaciones (mapa de sombras)
• Mapas geológicos y tectónicos
• Velocidades red geodésica
Superficie
Mapa tectónico (SGC, 2016)
Mapa de sombreado
artificial del terreno

31. • Modelo digital de elevaciones (mapa de sombras)
• Mapas geológicos y tectónicos
• Velocidades red geodésica
Superficie
Campo de velocidades horizontales a partir de
estaciones GPS (Arcila, SGC, 2018)

32. • Modelo digital de elevaciones (mapa de sombras)
• Mapas geológicos
• Velocidades red geodésica
• Vs30
Superficie
Mapa de Vs30 para Colombia
1. Vs30 Medidos
(Dowhhole, Geo sica,
Geotécnia, etc.)
Dispobible algunas zonas
4. Vs30 Grad.
Topográfic
o
3. Vs30
Geología
2. Vs30
Geomorfología
Ponderación:
1- Medidos 2- Geomorf. 3- Geología 4- Grad. Topo.

33. •Mecanismos focales
•Trayectorias de máximo esfuerzo
•Regímenes de deformación
Elipsoides de deformación y dirección de
máximo acortamiento horizontal (Arcila, 2018)
Geodinámica
Trayectorias de máximo esfuerzo y
Mecanismos focales según tipo de falla

34. Plataforma de Cálculo
SGC-GEM Modelo de amenaza (2016 –
2018)

35. l(IM > x) =
i=1
nsources
å l(Mi > mmin ) P(IM > x
rmin
rmax
ò
mmin
mmax
ò | m,r) fMi
(m)fRi
(r | m)drdm
P(IM > x) =1-e
-l IM>x( )t
Ecuación básica
Evaluación probabilística de amenaza sísmica
La tasa anual λ de eventos con intensidad (IM) mayor que un valor x en un
sitio determinado a partir de la contribución de todas las fuentes:
La tasa anual λ se convierte en
probabilidad asumiendo un modelo de
recurrencia de Poisson :
fuentes
magnitud
distancia

36. Catálogo de herramientas
Herramienta de fuentes
sísmicas a.k.a hmtk
Herramientas de
movimiento del suelo
Herramientas de
modelamiento de riesgo
Plataforma
OpenQuake
Motor de
OpenQuake
Metodología
Modelo de amenaza SGC-GEM
(2016 – 2018)

37. Seismic Hazard Analysis Input
- Seismic sources logic tree
- Ground motion logic tree
Ruptures generator
Groundmotionmodels
Classic Probabilistic Seismic
Hazard calculator
or
Disaggregation calculator
Groundmotionmodels
Ground motion field
calculator
SingleRupture
Workflows 1 and 3: Classical
PSHA and Disaggregation
Workflow 2: Event-based
PSHA
Workflow 4: scenario-based
hazard
Stochastic event set
calculator
Groundmotionmodels
Ground motion field
calculator
Ruptures generator
Event-based Probabilistic
Seismic Hazard Calculator
Output information used by
the OQ-engine risk
calculators
Legend:
Seismic sources description
Set of ruptures
Set of ground motion fields
Logic Tree processor
LogicTrees
Description

38. Caracterización – Geometría
Thingbaijam and Mai (2017, BSSA)

39. Componentes del modelo

40. Modelos corticales
Planos nodales
fallas
Mecanismos focalesa.1 – modelo “clásico”

41. Distribución en
profundidad
a.1 – modelo “clásico”
Modelos corticales

42. Zona
Corteza y
esfuerzos
Superficie y fallas
activas
Sismicidad
Parámetros
sísmicos
Criterios, alternativas y comentarios
Cordillera
Oriental y
Borde Llanero
Corteza
continental
engrosada
H= 40-50 km
GT= datos
disponibles poco
representativos
Shmáx= E-W a
NW-SE
Regimen:
Compresivo
Vertiente oriental de
la Cordillera y franja
de los Llanos, donde
se infiere
continuidad de las
estructuras
compresivas.
Cabalgamientos
calificados como
activos en el
Cuaternario a lo
largo del frente
montañoso, tanto en
el propio borde,
Llanos y algunos
kilómetros hacia el
interior de la
Cordillera: Sistema
de Guaicaramo.
Tectónica
predominante:
Cabalgamientos.
Tamaño de la
muestra sísmica,
aparentemente
abundante.
Distribución de la
muestra bastante
homogénea, si
bien parece que
hacia el NE la
densidad de
epicentros
aumenta.
Existen varios
registros con I=VII
ó Mw≥5,5. Uno
de 6,7 (1917).
Máxima Mw
registrada en el
catálogo= 6,7
Terremotos
significativos:
1917, 1995
λ(4,0)= 3,64
b= 0,9
Mwmáx = 6,8±0,3
Mecanismo
rotura
predominante:
Inverso
Criterio: Comprender el frente activo de la
Cordillera Oriental y su extensión por la
franja adyacente del Borde Llanero. Esta
zona presenta un contrastado aumento de
sismicidad en relación con el interior de la
cordillera como con los Llanos. En cuanto a
corteza, se observa gradiente gravimétrico
positivo hacia el interior de los Llanos
mostrando el adelgazamiento de la cadena.
Borde NW: Representado por disminución
de la sismicidad, y el paso a la parte central
de la cordillera de corteza engrosada.
Borde SE: Representado por la disminución
de epicentros y de estructuras compresivas
cartografiadas, en su paso hacia la corteza
adelgazada de los Llanos.
Borde S: Representado por la aparición de la
zona de deformación de la Falla de
Algeciras.
Borde N: Representado por aparición de
estructuras norteadas, deformaciones
relacionadas con la zona de falla de Boconó,
y un aumento relativo de la sismicidad.
Alternativas: ¿Zona de indentación Boconó y
escapes laterales de la cordillera?

43. Nueve Macro-zonas
profundidad: 0 - 40 km
kernel: kernel múltiple
['gaussian', 50, 20, 0.95],
['gaussian', 20, 5, 0.05]
MDF: ídem “clásico”
Mmax = ídem “clásico”
Planos nodales: ídem
“clásico"
Dist_prof: ídem “clásico”
a.2 – modelo “integrado”: kernel
Modelos corticales

44. Caracterización – geometría 3D
Límite Superior de la
capa sismogénica.
Límite Inferior de la
capa sismogénica.
Traza
Tamaño y forma de la ruptura
condicionados por la relación
de escala (M/área) y “relación
de aspecto”.

45. Caracterización – Distribución magnitud-frecuencia
Modelos que caracterizan la ocurrencia
de terremotos a partir de un enfoque
geológico – tectónico.
Es posible incorporar la incertidumbre
epistémica en la definición de los
parámetros que caracterizan la falla.
Valores de “slip rates” acotados
considerando variación /gradiente del
campo de velocidades (Arcila et al. 2018)
Tasas de deslizamiento vs velocidades GPS

46. Integración: Área vs Falla
• Las distribuciones de magnitud-
frecuencia [MFD] para el área y la
falla son del mismo tipo (G-R
doblemente truncada),
• Eventos con M>6.5 pueden ocurrir
en ambas fuentes, pero si existe una
falla esta tiene la prioridad
• Para evadir una posible duplicidad,
la tasa de actividad del área es
truncada a partir de M>6.5 en un
“buffer” de 10 km alrededor de la
proyección superficial de la falla
buffer
alrededor
de la falla

47. Caracterización -Distribución magnitud- Frecuencia
Youngs&Coppersmith (1985) Exponencial
- Rojo: catalogo
: fallas
- Azul: Total fallas

48. Modelos de subducción (SGC- GEM)
Catálogo
Mag-Frec Def.
- Interfase
- In-slab
Regionalización de la
sismicidad
Tope
Base
Interfase + In-slab

49. Subducción-Geometría
Perfilesparamodelarlasubducción

50. Subducción-Geometría
Perfilesparamodelarlasubducción

51. Subducción-Geometría
Perfilesparamodelarlasubducción

52. Modelo de subducción (SGC- GEM)

53. Tope del SLAB
Modelo de subducción (SGC-GEM)

54. Modelo de subducción (Interplaca)
b.2 – segmentadob.1 – no segmentado
Profundidad entre 7 y 45 km
Espesor: 40 km
Límite máximo: 50km
Profundidad entre 10 y 40 km
Espesor: 40 km
Límite máximo: 50km

55. Modelo de subducción (Interplaca)
‒ Falla compleja
[con rupturas flotantes]
Recurrencia [G-R]

56. Modelo de subducción (Intraplaca)

57. Modelo de subducción (Intraplaca)

58. Sismicidad profundidad intermedia (Nido de Bucaramanga)

59. Modelo de subducción (SGC-GEM)
Fuentes No paramétricas:
Recurrencia [G-R]
<nonParametricSeismicSource
id="col7pt45"
name="Ruptures for magn bin col7pt45"
tectonicRegion="Subduction IntraSlab"
>
<griddedRupture
probs_occur="0.99999578 4.22e-06"
>
<magnitude>
7.45
</magnitude>
<rake>
-90.0
</rake>
<hypocenter depth="70.6" lat="1.3" lon="-78.0"/>
<griddedSurface>
<gml:posList>

60. Modelo de atenuación
SGC-GEM Modelo de amenaza (2016 –
2018)

61. Regiones tectónicas y tipos de terremotos
• Terremotos de intraplaca en regiones activas
• Terremotos de intraplaca en regiones estables
• Terremotos de subducción(interplaca, intraplaca, outer-rise)
• Terremotos en las dorsales oceánicas (mid-ocean ridge)
• Terremotos profundos (no subducción)
• Terremotos volcánicos

62. Atenuación (GMPE)
1.Pre-selección de modelos/ecuaciones para cada ambiente tectónico
(Cotton et al., 2006; Bommer et al., 2010)
Siterupture No. Cotton et al., (2006)
1 The model is clearly from an irrelevant
tectonic regime.
2 The model is not published in an
international peer-reviewed journal.
3 The documentation of the model and its
underlying data set is insufficient.
4 The model has been superseded by more
recent publications.
5 The frequency range of the model is not
appropriate for engineering application.
6 The model has an inappropriate functional
form.
7 The regression method or regression
coefficients are judged to be inappropriate.
Criterios de exclusión

63. El análisis de residuos es utilizado para estimar (cuantitativamente) el grado de
congruencia entre el modelo predictivo (gmpe) y un conjunto de observaciones
independientes.
¿Qué se necesita?:
• Ids (evento, sitio)
• Localización (evento, sitio)
• Magnitud de referencia (Mw)
• Caracterización del sitio
(Vs30, clasificación del suelo, altura)
• Rupturas finitas (evento)
• Distancias ruptura-finita / evento
(Rrup,Rjb, ect)
• Ambiente tectónico
Análisis de residuales

64. Ambiente Tectónico Eventos NumEst
Cortical 50 662
Subducción Profunda 25 517
Inslab 22 445
Interface 21 300
Corteza Oceanica 22 171
140 2095

65. 2. Identificación de los mejores modelos/ecuaciones a través de
un análisis estadístico de los residuos (Scherbaum et al., 2004, 2009)
Histograma de los residuos [real vs. Gmpe]

66. Modelo LH Likelihood Model (Scherbaum et al., 2004)
El indicador LH varia entre [0-1] con media= 0.5
2. Identificación de los mejores modelos/ecuaciones a través de
un análisis estadístico de los residuos (Scherbaum et al., 2004, 2009)
Modelo LLH Log-Likelihood Model (Scherbaum et al., 2004)
Este indicador clasifica cada modelo y otorga un probable peso

67. CRUSTAL
Media Clas_Media Desv Clas_Desv Mediana Clas_Mediana Mediana Clas Valor Peso Valor K
Idriss2014 -0.240 A 1.713 D -0.214 A 0.285 C 3.483 0.053 1.546 1.143
CauzziEtAl2014FixedVs30 -0.253 B 1.685 D -0.134 A 0.222 C 3.421 0.056 2.138 1.536
FaccioliEtAl2010 -1.018 D 1.647 D -0.971 D 0.198 D 4.029 0.036 3.723 2.237
AkkarEtAlRhyp2014 -0.471 B 1.780 D -0.041 A 0.210 C 3.653 0.047 2.007 1.456
EDR
PGA
Residuales LLHLHModelos
-3
-2
-1
0
1
0 1 2 3 4
Media
Te, [s]
Residuales Idriss2014
CauzziEtAl2014Fixed
Vs30
FaccioliEtAl2010
AkkarEtAlRhyp2014
AbrahamsonEtAl2014
RegCHN
2
3
4
5
6
7
0 1 2 3 4
MedialLLH
Te, [s]
Median LLH
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 1 2 3 4
MedianLH
Te, [s]
LH
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
0 1 2 3 4
Media
Te, [s]
Residuales
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
2,4
2,6
0 1 2 3 4
Desv
Te, [s]
Residuales

68. 2
4
6
8
10
12
0 1 2 3 4
MedialLLH
Te, [s]
Median LLH
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 1 2 3 4
MedianLH
Te, [s]
LH
0
5
10
15
0 1 2 3 4
EDR
Te, [s]
EDR Value AbrahamsonEtAl201
5SInterLow
ZhaoEtAl2006SInter
NSHMP2008
GarciaEtAl2005SSlab
MontalvaEtAl2016SI
nter
YoungsEtAl1997SInt
er
-2,5
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
0 1 2 3 4
Media
Te, [s]
Residuales
0
1
2
3
4
5
0 1 2 3 4
Desv
Te, [s]
Residuales
Media Clas_Media Desv Clas_Desv Mediana Clas_Mediana Mediana Clas Valor Peso Valor K
AbrahamsonEtAl2015SInterLow -0.371 B 1.525 D -0.348 B 0.346 B 3.104 0.141 1.345 1.085
ZhaoEtAl2006SInterNSHMP2008 -1.031 D 1.688 D -0.939 D 0.189 D 4.149 0.068 2.054 1.388
GarciaEtAl2005SSlab 0.575 C 2.187 D 0.332 B 0.196 D 5.014 0.038 1.581 1.037
MontalvaEtAl2016SInter -0.765 D 1.447 C -0.831 D 0.286 C 3.259 0.127 1.647 2.129
Modelos
PGA
Residuales LH LLH EDR
INTERFACE

69. Media Clas_Media Desv Clas_Desv Mediana Clas_Mediana Mediana Clas Valor Peso Valor K
MontalvaEtAl2016SSlab -0.131 A 1.747 D -0.261 B 0.234 C 3.541 0.177 1.545 1.045
AbrahamsonEtAl2015SSlab -0.344 B 1.843 D -0.323 B 0.206 C 3.861 0.141 1.632 1.132
ZhaoEtAl2006SSlabNSHMP2014 -1.166 D 1.810 D -1.081 D 0.153 D 4.671 0.081 1.989 1.314
YoungsEtAl1997GSCSSlabLowerLimit -1.287 D 1.537 D -1.167 D 0.203 C 4.225 0.110 3.283 1.936
Modelos
PGA
Residuales LH LLH EDR
Inslab - Benioff

70. Active Shallow Crustal Regions Oceanic crust Regions
Idriss2014
CauzziEtAl2014FixedVs30
FaccioliEtAl2010
AkkarEtAlRhyp2014
?
Subduction Inslab Regions + Nido Subduction Interface Regions
MontalvaEtAl2016SSlab
AbrahamsonEtAl2015SSlab
ZhaoEtAl2006SSlabNSHMP2014
YoungsEtAl1997GSCSSlabLowerLimit
AbrahamsonEtAl2015SInterLow
ZhaoEtAl2006SInterNSHMP2008
GarciaEtAl2005SSlab
MontalvaEtAl2016SInter
Pre-selección propuesta (Colombia)
3. Definición del árbol lógico y asignación de los pesos

71. Sismicidad distribuida 0 – 20 km (smoothing kernel)

72. Fallas (0 – 20 km)

73. http://172.25.3.186
Sistema de consulta resultados

74. Laamenazacomoherramientapara la
reduccióndelriesgosísmico3

75. Magnitud 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Promedio
> 8.0 1 1 0 1 2 1 2 4 0 1 1 1 2 2 1 1 0 1 1.2
7 – 7.9 14 15 13 14 14 10 9 14 12 16 23 19 12 17 11 18 16 6 14.1
6 – 6.9 146 121 127 140 141 140 142 178 168 144 150 185 108 123 143 127 130 104 139.8
5 – 5.9 1344 1224 1201 1203 1515 1693 1712 2074 1768 1896 2209 2276 1401 1453 1574 1419 1550 1455 1609.3
¿Los sismos se han incrementado?
NEIC – USGS: Worldwide Earthquakes 2000 – 2016
www.gfdrr.org/riskier-future/
Ciudad de México
Número de terremotos por año

76. La falta de memoria
influye en cómo se
percibe el riesgo
sísmico
Mapa de sismos de mayor
intensidad en Colombia
(1644 – 2015)

77. Permite ver de manera sencilla y
general los efectos que a causa de
los sismos se han experimentado
históricamente en el país.
Las regiones donde se han
presentado intensidades bajas (4 a
6), han sido Caribe, Orinoquía y
Amazónica. También al norte de
Cundinamarca y Boyacá y sur del
departamento del Cauca.
Los grados de intensidad que causan
daños severos y destrucción (8 – 10),
resultaron en el Eje Cafetero, Norte
de Santander, Huila, norte del Chocó
y el litoral pacífico de Nariño y
Cauca.
Intensidades máximas
observadas para Colombia

78. • Amenaza
• Vulnerabilidad
• Riesgo
Conocimiento
• Correctivo (mitigación)
• Prospectivo
(planificación)
• Protección financiera
Reducción • Respuesta
• Rehabilitación y
reconstrucción
Manejo
“El riesgo de desastres depende de las características y la frecuencia de los fenómenos
que se producen en un lugar específico, así como de la naturaleza y el grado inherente de
vulnerabilidad o resiliencia de los elementos en riesgo“
¿Estamos preparados para resistir un evento de alguna magnitud?
¿Cuál es nuestra capacidad de respuesta ante el mismo?

79. Amenaza
• ¿Cuándo?
• ¿De qué tamaño?
• ¿Dónde?
• ¿Cómo se propagan las ondas?
• ¿Qué intensidades generan en el
terreno?
• ¿Cómo amplifican los efectos de sitio?
Vulnerabilidad estructural
• ¿Cómo responde la estructura?
• ¿Qué capacidad tienen los materiales?
• ¿Calidad de la construcción?
• ¿Cómo se daña el edificio?
SGC
• ¿Dónde?
• ¿Qué tan
grande?
• ¿Con qué
frecuencia?
Generar
eventos
estocásticos
• ¿Cómo se
atenúa?
• ¿Cómo se
amplifica?
Evaluar
movimiento
sísmico
• ¿Dónde está
la exposición?
• ¿Cuál es su
valor?
• ¿Qué tipo de
edificios?
Aplicar
exposición
¿Cómo son los
edificios
dañados?
Cálculo de
daños

80. Definición de los movimientos sísmicos de diseño
Tradicionalmente, la evaluación de la amenaza sísmica se realiza desde
una perspectiva ingenieril, a través de la estimación de la aceleración
máxima del terreno (PGA), que no podrá superarse con una cierta
probabilidad y dentro de un período de tiempo seleccionado, definiendo
los parámetros de diseño que edificaciones y demás obras civiles deben
incorporar a fin de resistir los posibles sismos esperados en una región.

81. Cualquier país situado en un región con actividad sísmica de cierta importancia,
requiere mapas de amenaza sísmica que determinen la posibilidad de ocurrencia
de movimientos sísmicos con capacidad de generar daños personales y
materiales.
Esos mapas permitirán diseñar
estructuras capaces de resistir la
acción sísmica, y también serán de
gran utilidad para el ordenamiento
y la planificación territorial y
urbana.
Escallón & Villate, 2014
¿Cómo entendemos la amenaza sísmica para ordenamiento
territorial y el desarrollo de infraestructura?

82. Normas sobre construcciones sismo resistentes
Buscar la reducción de la vulnerabilidad física con requisitos mínimos
de diseño para proteger vida y bienes ante un sismo fuerte, y
obligaciones para tener edificaciones esenciales más seguras.
¿Lecciones que aún no hemos aprendido?
Casi 48 años atrás

83. Objetivos del conocimiento del riesgo
• Proteger la vida y los bienes de las personas
• Prevenir la interrupción de servicios esenciales a la comunidad
• Favorecer el retorno a condiciones de normalidad
Sismo de 1906
Sismo de 1917
Sismo de 1967-Feb
Sismo de 1983

84. Lo que se mide se gestiona
Conocimiento de la
amenaza y riesgo
sísmico
Acciones preventivas
Acciones correctivas
Fortalecimiento de la capacidad
de respuesta
Fortalecimiento de la capacidad
de recuperación
Diseñar un edificio
Reforzar una
estructura.
Elaborar un plan de
emergencias.
Elaborar un plan de
recuperación y tener
recursos para
ejecutarlo.
Ejemplos

85. Punto de partida
Información básica para cualquier diseño y toma de decisiones
• Diseñar un edificio ante cargas por sismo
• Diseñar un plan de contingencia para la respuesta a emergencias
– ¿Cuáles son los eventos que pueden llegar a afectar a una zona determinada?
– ¿Para qué tipo de eventos debo prepararme?
• Diseñar un fondo de recursos para la recuperación post desastre
• Transferir el riesgo
– ¿Cuáles son las pérdidas que se pueden pagar con fondos propios?
– ¿Cuánto se debería pagar por un seguro?
Capacidad Demanda Sujeto a { r1 , r2, …rn }/ = A

86. Demanda
• Cuál es la acción sísmica que
se debe considerar para el
diseño de una estructura.
Objetivo
(demanda vs capacidad)
• Predecir el comportamiento
de la estructura (daños,
secciones agrietadas).
• Diseñar la estructura para
que no sufra daños
(Jaramillo-Fernández, J.D
1993).
Diseño sismo resistente

87. Problemas a los que se enfrenta
• No se conoce con certeza la acción
sísmica.
• No se tiene conocimiento exacto
para evaluar la respuesta de la
estructura.
Solución práctica
Diseñar las estructuras para resistir
fuerzas que se consideran semejantes a
las solicitaciones sísmicas a las que va a
estar expuesta la estructura durante su
vida útil.
Jaramillo-Fernández, J.D. (1993) “La ingeniería sismo-resistente”. Revista Universidad EAFIT, [9 (89), p 55-60 ISSN 0120-341X.
Disponible en: <http://publicaciones.eafit.edu.co/index.php/revista-universidad-eafit/article/view/1454>. Fecha de acceso: 20 feb. 2018
Diseño sismo resistente
“No se puede controlar el sismo, pero se puede controlar la estructura”
(Thomas Paulay)

88. Diseño sismo resistente
Jaramillo-Fernández, J.D. (1993) “La ingeniería sismo-resistente”. Revista Universidad EAFIT, [9 (89), p 55-60 ISSN 0120-341X.
Disponible en: <http://publicaciones.eafit.edu.co/index.php/revista-universidad-eafit/article/view/1454>. Fecha de acceso: 20 feb. 2018
t0 t1 t2 tn t0 t1 t2 tn
Solución basada en el análisis de riesgo
Definir un nivel de diseño basado en el riesgo aceptable y en el valor presente de
las inversiones necesarias para alcanzarlo
Diseño más estricto: Mayor inversión inicial,
menores daños futuros.
Diseño menos estricto: Menor inversión inicial,
mayores daños futuros.

89. “El gran cambio que se viene en diseño sismorresistente es la adopción del diseño
basado en desplazamientos. Esto requerirá un cambio de mentalidad para alejarse
del diseño basado en fuerzas. El diseño basado en desplazamientos significará
diseñar para un desplazamiento previamente determinado entre pisos. Esto facilitará
la introducción del diseño basado en desempeño, para que los diseñadores puedan
limitar el daño a niveles aceptables frente a terremotos de varias intensidades y
según la importancia de la estructura”.
(Robert Park)

90. Maria Mónica Arcila Rivera
marcila@sgc.gov.co
http://www.sgc.gov.co/
¡MuchasGracias!