Seismic hazard assessment of the urban area of Ambato, Ecuador, in deterministic form
DOI:
https://doi.org/10.32685/0120-1425/bol.geol.48.2.2021.594Palabras clave:
Peligrosidad sísmica en forma determinística, espectros de aceleraciónDescargas
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Resumen
La microzonificación sísmica del área urbana de la ciudad de Ambato, Ecuador, fue realizada en 2018, en forma probabilística y en forma determinística; esta última forma de cálculo es la que se presenta en la primera parte del artículo. Para el efecto se consideraron tres fallas geológicas y tres ecuaciones de movimientos fuertes. Para cada una de las fallas geológicas se determinan los periodos de recurrencia empleando dos métodos: i) método del terremoto característico, y ii) método de Gutenberg y Richter modificado, por medio de lo cual se ve que un sismo de magnitud 6,3, asociado a las fallas ciegas que atraviesan Ambato, puede registrarse dentro de 80 a 100 años, y uno de magnitud 6,5 en los próximos 300 años. Por otra parte, se presentan los estudios geofísicos y geotécnicos que se han realizado en el área urbana de la ciudad de Ambato, para obtener curvas de igual periodo de vibración del suelo, así como de igual velocidad de la onda de corte en los primeros 30 m y finalmente clasificar los suelos de la ciudad. Posteriormente, se consideraron seis modelos de movimientos fuertes del suelo y se obtuvieron espectros de aceleración horizontal del suelo en una malla de puntos separados cada 500 m, para cada perfil de suelo. Se hallaron espectros promedio para perfiles de suelo C, D y E al hacer comparacioes con los espectros hallados en el estudio de 2018. Con base en los resultados hallados ahora y en los de 2018, se proponen nuevas formas espectrales para el área urbana de la ciudad de Ambato, denominadas de espectro envolvente, las cuales se comparan con los espectros que reporta la normativa sísmica vigente en Ecuador, NEC-15.
Biografía del autor/a
Roberto Aguiar Falconi, Departamento de Ciencias de la Tierra y Construcción, Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, Sangolquí, y Facultad de Ingeniería, Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí, Manabí, Ecuador
Doctor en Ingeniería Sísmica de la Universidad Politécnica de Cataluña, magíster en Ciencias de la Universidad Central de Venezuela e ingeniero estructural de la Escuela Politécnica Nacional. Exdirector de la Secretaría Nacional de Ciencia y Tecnología del Ecuador, exdirector y fundador del Centro de Investigaciones Científicas de la Universidad de las Fuerzas Armadas, ESPE. Autor de veintidós libros en ResearchGate y más de 100 artículos publicados internacionalmente. Ganador de un certificado de distinción del Premio Sasakawa, otorgado por Naciones Unidas en Ginebra.
Paola Serrano Moreta , Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, Sangolquí, Ecuador
Estudiante de posgrado de la Universidad de las Fuerzas Armadas, ESPE. Ingeniera civil de la Universidad Técnica de Ambato. Ha participado en el proyecto de fortalecimiento del IESS de Ambato y es consultora privada de proyectos de ingeniería.
Referencias bibliográficas
Abrahamson, N., Silva, W., & Kamai, R. (2013). Update of the AS08 Ground Motion Prediction Equations based on the NGA-West2 Data Set. Pacific Earthquake Engineering Research Center, PEER.
Aguiar, R. (2017). No se acepta el diseño por ductilidad. Caso del Edificio Fragata que incursionó en el rango no lineal. Revista Internacional de Ingeniería de Estructuras, 22(3), 327-391.
Aguiar, R. (2018). Vulnerabilidad sísmica de Ambato [Consulting carried out for Ambato].
Aguiar, R., & Rivas, A. (2018). Espectros de peligro sísmico uniforme para la ciudad de Ambato. In R. Aguiar, & A. Rivas (eds.), Microzonificación sísmica de Ambato (pp. 103-119). Instituto Panamericano de Geografía e Historia.
Aguiar, R., & Zambrano, V. (2018). Relation H/T in structures of Bahía de Caráquez and the 2016 earthquake. Revista Internacional de Ingeniería de Estructuras, 23(2), 227-241.
Aguiar, R., Zevallos, M., Palacios, J., García, L., & Menéndez, E. (2016). Reforzamiento de estructuras con disipadores de energía. Caso del terremoto del 16 de abril de 2016. Instituto Panamericano de Geografía e Historia (IPGH).
Akkar, S., Sandıkkaya, M., & Bommer, J. (2014). Empirical ground-motion models for point- and extended-source crustal earthquake scenarios in Europe and the Middle East. Bulletin of Earthquake Engineering, 12, 359-387. https://dx.doi.org/10.1007/s10518-013-9461-4
Alvarado, A., Audin, L., Nocquet, J., Lagreulet, S., Segovia, M., Font, Y., Lamarque, G., Yepes, H., Mothes, P., Rolandone, F., Jarrin, P., & Quidelleur, X. (2014). Active tectonics in Quito, Ecuador, assessed by geomorphological studies, GPS data, and crustal seismicity. Advancing Earth and Space Science, 33, 67-83, https://doi.org/10.1002/2012TC003224
Beauval, C., Mariniere, J., Yepes, H., Audin, L., Nocquet, J., Alvarado, A., Baize, S., Aguiar, J., Singaucho, J. C., & Jomard, H. (2018). A New Seismic Hazard Model for Ecuador. Bulletin of the Seismological Society of America, 108(3A), 1443-1464. https://doi.org/10.1785/0120170259
Boore, D., & Atkinson, G. (2008). Ground Motion Prediction Equations for the Average Horizontal Component of PGA, PGV, and 5 %-Damped PSA at Spectral Periods between 0.01 s and 10.0 s. Earthquake Spectra, 24(1), 99-138. https://doi.org/10.1193/1.2830434
Campbell, K., & Bozorgnia, Y. (2013). NGA-West2 Ground Motion Model for the Average Horizontal Components of PGA, PGV, and 5 % damped linear acceleration response spectra. Earthquake Spectra, 30(3), 1087-1115. https://doi.org/10.1193/062913EQS175M
Choiu, B., & Youngs, R. (2014). Update of the Choiu and Youngs NGA ground motion model for average horizontal component of peak ground motion and response spectra. Earthquake Spectra, 30(3), 1117. https://doi.org/10.1193/072813EQS219M
Chunga, K., & Mulas, F. (2018). Zonificación geológica, volcánica y sísmica. In R. Aguiar, & A. Rivas (eds.), Microzonificación Sísmica de Ambato (pp. 120-172). Instituto Panamericano de Geografía e Historia.
Cosentino, P., Ficarra, V., & Luzio, D. (1977). Truncated Exponential Frequency-Magnitude Relationship in Earthquake Statistics. Bulletin of the Seismological Society of America, 67(6), 1615-1623.
Eguez, A., Alvarado, A., & Yepes, H. (2003). Database and Map of Quaternary Faults and Folds of Ecuador and its offshore regions [Open File Report]. U. S. Geological Survey.
Federal Emergency Management Agency of the U.S. Department of Homeland Security (FEMA). (2015). NEHRP Recommended seismic provisions for new buildings and other structures Volume I: Part 1 Provisions, Part 2 Commentary.
Gutenberg, B., & Richter, F. (1944). Frequency of Earthquakes in California. Bulletin of the Seismological Society of America, 34(4), 185-188. https://doi.org/10.1785/BSSA0340040185
Leonard, M. (2010). Earthquake fault scaling: Self-consistent relating of rupture length, width average displacement and moment release. Bulletin of the Seismological Society of America, 100(5A), 1971-1988. https://doi.org/10.1785/0120090189
NEC-15. (2015). Norma ecuatoriana de la construcción SE-DS. Cargas sísmicas. Diseño sismo resistente. NEC-SE-DS.
Rivas, A. (2014). Contribución metodológica para incorporar fallas activas en la modelización de la fuente dirigida a estimaciones de peligrosidad sísmica. Aplicación al sur de España [Ph.D. Thesis]. Universidad Politécnica de Madrid.
Wells, D., & Coppersmith, J. (1994). New Empirical Relationship among Magnitude, Rupture Length, Rupture Width, Rupture Area, and Surface Displacement. Bulletin of the Seismological Society of America, 84(4), 974-1002.
Zhao, J., Zhang, J., Asano, A., Ohno, Y., Oouchi, T., Takahashi, T., Ogawa, H., Irikura, K., Hong, K., Somerville, P., Fukushima, Y., & Fukushima, Y. (2006). Attenuation Relations of Strong Ground Motion in Japan Using Site Classification Based on Predominant Period. Bulletin of the Seismological Society of America, 96(3), 898-913. https://doi.org/10.1785/0120050122
Zhao, J., Zhou, S., Gao, P., Long, T., Zhang, Y., Thio, H., Lu, M., & Rhoades, A. (2015). An earthquake classification scheme adapted for Japan determined by the goodness-of-fit for ground-motion prediction equations. Bulletin of the Seismological Society of America, 105(5), 2750-2763. https://doi.org/10.1785/0120150013
Zhao, J., Zhou, S., Zhou, J., Zhao, C., Zhang, H., Zhang, Y., Gao, P., Lan, X., Rhoades, D., Fukushima, Y., Somerville, P., & Irikura, K. (2016). Ground-Motion Prediction Equations for Shallow Crustal and Upper-Mantle Earthquakes in Japan Using Site Class and Simple Geometric Attenuation Functions. Bulletin of the Seismological Society of America, 106(4), 1552-1569. https://doi.org/10.1785/0120150063