Teses / dissertações sobre o tema "Acelerogramas"

Apesar de fortes eventos sísmicos serem raros no Brasil, engenheiros estruturais brasileiros são frequentemente envolvidos em tal análise para os países latino-americanos vizinhos. Informações sobre históricos de aceleração sísmica, de natureza aleatória, não estão em geral disponíveis, devido, em parte, à falta de registros. Para contornar tal situação, os códigos de construção indicam o uso de acelerogramas artificiais, mas não fornecem metodologia para sua obtenção. A informação normalizada é o chamado espectro de resposta elástico, que fornece a aceleração de resposta máxima para um sistema linear de um grau de liberdade. Muitas pesquisas estão sendo desenvolvidas a fim de gerar acelerogramas artificiais compatíveis com os espectros de norma. Assim, neste trabalho se apresenta uma proposta para a geração de acelerograma artificial compatível com espectro de resposta regulamentar. Para exemplo de aplicação, é gerado um acelerograma artificial compatível com a Norma Brasileira NBR 15421: 2006 e aplicado à base de um edifício shear building de dez pavimentos e através de integração numérica por diferenças finitas passo-a-passo no domínio do tempo é calculado o deslocamento do último pavimento deste edifício. De forma semelhante, é gerado um acelerograma artificial compatível com a Norma Venezuelana COVENIN 1756: 2001 e aplicado à base de um reservatório d\'água sobre quatro pilares e estudado o seu comportamento elastoplástico perfeito.
Although strong seismic events are rare in Brazil, Brazilian structural engineers are often involved in such an analysis for neighboring Latin American countries. Information on seismic acceleration histories of a random nature is not generally available, due in part to the lack of records. To circumvent such a situation, building codes indicate the use of artificial accelerograms, but do not provide a methodology for obtaining them. The normalized information is the so-called elastic response spectrum, which provides the maximum response acceleration for a linear system of a degree of freedom. Many researches are being developed in order to generate artificial accelerograms compatible with the norm spectra. Thus, this paper presents a proposal for the generation of an artificial accelerogram compatible with a regulatory response spectrum. For an application example, an artificial accelerogram compatible with the Brazilian Standard NBR 15421: 2006 is generated and applied to the base of a ten-story shear building and through numerical integration by finite differences step-by-step in the time domain is calculated the displacement of the last floor of this building. Similarly, an artificial accelerogram is generated that is compatible with the Venezuelan Standard COVENIN 1756: 2001 and applied on the basis of a water reservoir on four pillars and studied its perfect elastoplastic behavior.

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica
En esta tesis se simulan los acelerogramas del terremoto de Iquique MW8.1 y su réplica principal MW7.6, usando funciones de Green empíricas obtenidas de réplicas del evento principal. El área de ruptura de los terremotos se subdivide en subfallas, y para cada una de ellas se considera una réplica como función de Green. Los acelerogramas de los sismos son sumados considerando leyes de escalamiento de terremotos, la distribución de desplazamiento y la velocidad de ruptura de los terremotos a simular. Se analiza el efecto de modelar la forma de onda de cuerpo corrigiendo los valores de patrón de radiación de los eventos considerados como funciones de Green empíricas. Del análisis de esta corrección se concluye que es mejor usar la forma de onda original sin modificarla por estos valores. Luego se valida el método de funciones de Green empíricas simulando un evento MW6.2 a partir de una réplica cercana MW5.1. Además, para analizar la sensibilidad espacial, se modela un evento MW6.3 usando una Semilla MW5.2 ubicada al norte y luego otro evento MW6.3 usando una Semilla ubicada al Sur. Los registros simulados muestran una diferencia significativa en los arribos de las ondas de cuerpo y superficiales pero a pesar de esto, se reproducen amplitudes y formas de onda de los registros modelados. La réplica principal MW7.6 presenta dos asperezas principales. En las zonas de máximo deslizamiento se observa una ausencia de réplicas de gran magnitud lo que dificulta la elección de los eventos a utilizar como funciones de Green empíricas. Finalmente se usan los dos eventos más cercanos a cada aspereza de magnitudes MW6.1 y MW3.5. Los registros simulados no presentan similitudes en forma de onda, pero si en la duración del evento y los valores de aceleración máxima. Finalmente se modela el evento principal MW8.1 el cual presenta una zona de alto deslizamiento hacia el suroriente de la ruptura según diversos autores. Para esto primero se modelan sus registros usando una única Semilla MW4.8 la que se encuentra en la zona de mayor deslizamiento y luego, usando un set de Semillas ubicadas en el plano de falla del evento principal. Comparando los resultados obtenidos se concluye que usando un set de Semillas se obtiene una mejora importante en las formas de onda, espectros y valores de aceleración.

En este trabajo se establecen relaciones de atenuación para los sismos chilenos considerando la aceleración máxima horizontal del suelo (PGA) como parámetro característico. Además, se incorpora por primera vez en Chile, el desarrollo de curvas de atenuación para aceleraciones espectrales horizontales. Como primera etapa se recopilaron datos de aceleraciones desde 1945 hasta Junio de 2008. Para ello se consideró una base de datos sólo de acelerogramas chilenos de sismos Interplaca e Intraplaca de Profundidad Intermedia. Con el fin de estimar la distancia más cercana desde las estaciones de registro hasta la ruptura se realizó la modelación de las superficies de ruptura para sismos de magnitud Mw≥6.0 a partir del estudio de réplicas. Las curvas de atenuación fueron desarrolladas de acuerdo al procedimiento descrito por Atkinson y Boore (2003) utilizando una regresión de tipo bayesiana. Las fórmulas propuestas consideran diferencias entre mecanismo focal; Sismos Interplaca e Intraplaca de Profundidad Intermedia, y tipo de suelo; Roca o Suelo. La clasificación de Suelo utilizada en este trabajo considera las definiciones de Tipo II y III de las normas nacionales. Por otra parte, la base de datos fue dividida de acuerdo a la magnitud de los sismos. Para ello, se realizaron regresiones independientes separando los eventos con magnitud Mw≥6.5 de los eventos menores. A partir de los registros y estudios sismológicos adicionales se logró la modelación de la superficie de ruptura de la mayoría de los sismos Interplaca estudiados, en cambio, esto fue posible sólo para una cantidad muy limitada de sismos Intraplaca de Profundidad Intermedia, principalmente porque éstos últimos presentan una escasa cantidad de réplicas. Este resultado permitió obtener una relación empírica entre superficie de ruptura (Arup) y magnitud (Mw) para sismos Interplaca. La base de datos de sismos chilenos estudiada, dada la distribución por magnitud y distancia existente, permitió una estimación de curvas de atenuación espectrales y de aceleraciones máximas. Las desviaciones estándar de los errores, en escala logarítmica, se encuentran dentro del rango de 0.2-0.35, donde se observa que la dispersión de los datos con magnitudes mayores (Mw≥6.5) es más baja. Las curvas obtenidas indican que las aceleraciones registradas en estaciones ubicadas en suelo son más elevadas que las registradas en estaciones ubicadas en roca. Las aceleraciones espectrales máximas se producen en general para períodos entre los 0.2 y 0.4 segundos. Además, se evidencia que los sismos chilenos poseen una baja componente de aceleración para períodos largos, especialmente para eventos del tipo Intraplaca de Profundidad Intermedia. Se confirman resultados anteriores que los sismos Intraplaca de Profundidad Intermedia presentan mayores aceleraciones para distancias cercanas a la fuente y se atenúan más rápidamente que los sismos Interplaca. Se aprecia que para el caso chileno, las aceleraciones horizontales máximas y espectrales en general son mayores que las estimadas en trabajos donde se mezclan registros de zonas de subducción de distintas partes del mundo, lo que evidencia la importancia de realizar estos análisis en zonas de subducción específicas. Al comparar los resultados de este estudio, para aceleraciones máximas de terreno, con datos chilenos, por otros autores, se observan valores menores para distancias cercanas a la ruptura, lo que se explica debido a la incorporación del término de saturación y a la definición de distancia utilizada.

Ingeniero Civil
El objetivo de este trabajo de título es reproducir los acelerogramas observados en superficie sobre distintos tipos de suelo durante el terremoto de Tohoku de 2011. Primero, se implementa la metodología estocástica de falla finita propuesta por Otárola y Ruiz (2016) para generar registros de aceleración en el basamento rocoso de los sitios a partir del modelo de ruptura del terremoto propuesto por Kurahashi e Irikura (2011). Este método genera acelerogramas sintéticos en dos componentes horizontales ortogonales y en la vertical, considerando ondas sísmicas compresionales y de corte, polarizadas en la horizontal SH y en la vertical SV. Posteriormente, estas ondas sísmicas se propagan a través del suelo mediante el uso de funciones de transferencia que se deducen a partir del Método de Rigidez desarrollado por Kausel (1981). Los registros sintéticos de aceleración obtenidos en este trabajo capturan los impulsos asociados a las asperezas del modelo de ruptura. Además, se logran simular apropiadamente los espectros de respuesta observados en la base de las estaciones y se verifica la proporcionalidad de la amplificación respecto a su rigidez. Al incorporar el efecto de sitio a través de las funciones de transferencia, se verifica que las componentes horizontales se amplifican en las mismas frecuencias que el registro observado y con la misma amplitud. Sin embargo, aunque la componente vertical captura razonablemente la magnitud de las aceleraciones, no ajusta las frecuencias donde ocurren los peaks de energía. La metodología propuesta en este trabajo contempla fundamentos físicos de la propagación de ondas sísmicas, tanto en la corteza terrestre como en su superficie, logrando reproducir la evolución temporal del registro sísmico, lo que es fundamental en problemas como el análisis no lineal de estructuras.

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica
En esta tesis se propone una nueva técnica de simulación de acelerogramas usando un método estocástico de falla finita para ser aplicada a terremotos de subducción Chilenos. Para este propósito se modela una falla subdividiéndola en una grilla de subfuentes, tratando a cada una de ellas como una fuente puntual. La técnica simula las aceleraciones (en componentes Este-Oeste, Norte-Sur y Vertical) que experimenta un punto en la superficie de la Tierra debido al arribo de ondas P, SV y SH, considerando que los rayos sísmicos asociados a estas ondas llegan con diferentes ángulos de incidencia y azimut. Esta metodología es probada generando acelerogramas sintéticos para los terremotos del 14 de Noviembre de 2007 en Tocopilla (Mw 7,7), 1 de Abril de 2014 en Iquique (Mw 8,1) y 27 de Febrero de 2010 en la región del Maule (Mw 8,8), comparando los registros reales con los simulados. En particular, se elige el terremoto de Tocopilla (2007) para hacer pruebas y análisis más acabados de la metodología propuesta. Primero se realizan simulaciones de acelerogramas considerando formulaciones previas, y luego simulaciones considerando la metodología propuesta en esta tesis. Además se comparan dos modelos de propagación de rayos sísmicos directos: uno por un medio homogéneo y otro por un medio de capas planas horizontales homogéneas sobre un semi-espacio homogéneo, con el objeto de evaluar qué modelo es más idóneo. Al realizar la simulación de acelerogramas para el terremoto de Tocopilla 2007 (Mw 7,7) considerando distintos m\étodos y modelos, los resultados muestran que la metodología propuesta en esta tesis consigue simular de mejor manera los espectros de amplitud de Fourier de los registros observados. En particular, incorporar ondas P a la simulación permite que la forma de los acelerogramas sintéticos se asemeje más a la observada para estaciones más retiradas de la fuente sísmica, pudiéndose simular de buena manera la diferencia de llegada de ondas P y S. Además, la consideración de rayos sísmicos directos arribando en superficie con distintos ángulos de incidencia y azimut, y la descomposición de las ondas S en SV y SH han permitido simular razonablemente las aceleraciones del suelo en dos componentes horizontales (Este-Oeste y Norte-Sur) y una Vertical, obteniéndose un buen ajuste entre los PGA simulados y observados para las tres componentes en estaciones sobre roca dura. Finalmente, se simulan las aceleraciones que experimenta el suelo para un potencial megaterremoto (Mw 9,0) asociado al gap sísmico del Norte de Chile. Se consideran dos escenarios hipotéticos de ruptura los cuales fueron inferidos relacionando las asperezas o zonas de mayor deslizamiento con las zonas de mayor acoplamiento sísmico. La simulación de acelerogramas muestra que se pueden alcanzar valores de PGA cerca de un 1 [g].

La escasez de registros sísmicos de gran magnitud en algunas regiones del mundo limita la determinación de la respuesta sísmica de una edificación. En este sentido, los acelerogramas artificiales representan una alternativa para definir el evento sísmico porque consideran las condiciones específicas del sitio en estudio. Esta investigación analiza la respuesta sísmica de las estructuras para diversos registros sísmicos artificiales generados de espectros de diseño para distintas condiciones geotécnicas. El procedimiento de análisis empleado será el dinámico tiempo historia no lineal para obtener una mayor precisión en la respuesta sísmica. Los resultados obtenidos muestran que las derivas de entrepiso de las señales artificiales creadas con la función de intensidad de Liu se ajustan mejor a las derivas obtenidas del sismo real escalado.
The lack of large seismic records in some world regions limits the determination of the seismic response of a building. For that reason, artificial accelerograms represent an alternative to define the seismic event because they consider specific conditions of study site. This research analyses the structures seismic response for various artificial seismic records generated from design spectra and different geotechnical conditions. Dynamic nonlinear time history analyzing was used to obtain greater precision in the seismic response. The results obtained show that the mezzanine drifts of the artificial signals created with the Liu intensity function better fit the drifts obtained from the scaled real earthquake.
Trabajo de investigación

El Viaducto Quebrada El Salto tiene 210 m de longitud y se encuentra sobre la Quebrada El Salto y el mirador al poniente de la Rotonda La Pirámide. Es curvo y continuo en tres tramos, con vano principal de 95 m y tramos sur y norte de 55 m y 60 m respectivamente. Se apoya en estribos y 2 cepas cuyo suelo de fundación es roca. El objetivo principal del presente trabajo de título es hacer un análisis sísmico del Viaducto Quebrada El Salto, estudiando en forma especial el comportamiento de los aisladores sísmicos para determinar los requerimientos de las placas de apoyo. Según el lugar de emplazamiento del puente, se determinó que los acelerogramas más apropiados para realizar el análisis sísmico eran el sintético elaborado en la tesis de Andrés Larraín C. y el de Pica para el terremoto de Tarapacá 2005. Ambos registrados en suelo duro por lo que con ellos se obtienen resultados más conservadores. Se elaboró un modelo lineal y no lineal del puente a través del programa SAP2000, y se ingresaron a los modelos los registros mencionados, sus respectivos espectros y el espectro del Manual de Carreteras del MOP. Los resultados de los análisis, considerando como suelo de fundación suelo duro, indican que se producen rótulas plásticas en los extremos de las cepas. Éstas superan el punto de fluencia, pero lo hacen sólo hasta un punto de ocupación inmediata, es decir, no fallan. Los apoyos de neopreno cumplen con los requerimientos impuestos por las solicitaciones sísmicas de los distintos análisis. En el único caso en que no todos los requerimientos se cumplen es para los análisis con el registro sintético. Finalmente, se recomienda realizar siempre análisis no lineales en el tiempo.

Se propone un nuevo método de generación de acelerogramas sintéticos no estacionario, que considera el acoplamiento tridimensional de las ondas sísmicas, la respuesta dinámica del suelo y la influencia de la fuente sísmica. El método se basa en la caracterización de las ondas sísmicas provenientes desde las asperezas dominantes y subasperezas presentes en la placa y la cinemática de ruptura de estas, además de la caracterización de las ondas de suelo asociadas a la respuesta del suelo ante la llegada de ondas forzantes. El método propuesto permite para un terremoto simular simultáneamente diferentes acelerogramas en distintos sitios. Las ondas sísmicas asociadas a la ruptura de asperezas dominanteA ha sido estudiada ampliamente por la sismología, lo cual ha facilitado su incorporación en el método de simulación propuesto. Sin embargo, además de las ondas relacionadas con las asperezas dominantes en esta tesis se incorporan las ondas asociadas a subasperezas que corresponden a liberación de energía producto de heterogeneidades en la ruptura y que principalmente inducen ondas de alta frecuencia (> 1Hz). También se ha incorporado la respuesta del suelo ante el movimiento forzante de las ondas sísmicas. Las ondas que controlan el movimiento del suelo cuando este responde en forma libre, .se han denominado ondas de suelo. Las ondas de suelo presentan la particularidad de que se encuentran fuertemente acoplada entre sus componentes horizontales. Otro tipo de ondas que es posible observar en acelerogramas cercanos a la fuente sísmica, son ondas con un fuerte acoplamiento tipo Rayleigh. Los diferentes acoplamientos de las ondas, que han sido identificados en esta tesis, han motivado la necesidad de generar acelerogramas acoplados en sus tres componentes. A partir del estudio de acelerogramas de terremotos se ha propuesto una metodología de caracterización de estas ondas, con lo que es posible obtener el periodo fundamental de vibrar del suelo y su amortiguamiento, además del período característico en alta frecuencia de las ondas con acoplamiento tipo Rayleigh. La generación considera estas características básicas de las ondas, las cuales posteriormente son utilizadas para la generación de los acelerogramas. Estas ondas viajan desde la ruptura de las asperezas dominantes y subaserezas hacia el sitio de interés para el cual se requiere el acelero grama, de esta forma los acelerogramas presentan una no estacionaridad en el tiempo, que depende de la ubicación de las asperezas. Se ha simulado dos terremotos para validar el método, se ha escogido el sismo del 9 de abril de 1985 y el terremoto del 3 de marzo de 1985, reproduciendo simultáneamente acelerogramas en múlti_les estaciones, para validar el comportamiento cinemático de la ruptura de asperezas propuestas. Los acelerogramas sintéticos obtenidos permiten validar el método propuesto, recomendándose continuar investigando sobre la ruptura de terremotos en alta frecuencia o caracterizando nuevos acelerogramas de terremotos, esto permitirá ir mejorando la información básica que necesita el método para su mejor simulación. La caracterización de acelerogramas en alta frecuencia desarrollada en esta tesis ha dejado de manifiesto la naturaleza heurística de cualquier método de generación de acelerogramas, siendo necesario ampliar la red de acelerógrafos, para mejorar la caracterización en alta frecuencia de acelerogramas.

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica
En la presente tesis se estudian los dos terremotos de mayor magnitud ocurridos en el sur de Chile durante el 21 y 22 de mayo de 1960. El sismo Mw 8.1 del 21 de mayo generó una serie de réplicas y daños en la península de Arauco. El sismo Mw 9.5 del 22 de mayo es conocido como el terremoto más grande de la era instrumental, lo cual se atribuye a su gran extensión desde el sur de la península de Arauco hasta el Punto Triple Chileno que generó un tsunami transoceánico que opacó el impacto causado por el terremoto del día anterior. Dado que el conocimiento de los patrones espaciales para ambos sismos es actualmente incompleto, en esta tesis se estiman modelos de deslizamiento estático para los terremotos Mw 8.1 del 21 de mayo y Mw 9.5 del 22 de mayo de 1960. Se generan acelerogramas artificiales a partir de nuevos modelos de ruptura, con lo cual se modelan acelerogramas sintéticos de campo cercano de ambos sismos. Para una validación metodológica se estudian previamente los terremotos Mw 9.0 de Tohoku-Oki (2011) y Mw 8.8 de Maule (2010). Se aplica la metodología estocástica de falla finita implementando funciones de transferencia de amplificación del suelo y simulando registros que se comparan con las observaciones en borehole y en superficie del terremoto de Tohoku-Oki. Se implementa el método de inversión de deslizamiento cosísmico reproduciendo de buena manera los modelos de ruptura ya existentes del terremoto de Maule. También se generan acelerogramas sintéticos comparables con las observaciones de este terremoto. Como resultado de aplicar estos métodos a los terremotos del 21 y 22 de mayo de 1960, se muestra que el terremoto Mw 8.1 del 21 de mayo ocurre en la zona más profunda del contacto interplaca, alcanzando deslizamientos máximos de 4.6 m bajo la península de Arauco. Además se obtienen PGA de 0.6 g que es consistente con los daños observados en las ciudades cercanas al epicentro. Con respecto al terremoto Mw 9.5 del 22 de mayo, se observa que el modelo rompe más de 900 km de extensión, con máximos deslizamientos de 42 m frente a la Isla de Chiloé, y otros deslizamientos mayores a 20 m bajo la ciudad de Valdivia. Estas zonas de alto deslizamiento sumado a los efectos de sitio controlarían los PGA calculados, que para la Isla de Chiloé y Valdivia superaron 1 g. Por otro lado, los modelos de ruptura obtenidos son sustancialmente diferentes a los resultados de otros autores, debido principalmente a la incorporación de deformaciones horizontales del segmento norte del área de ruptura. Estos datos de deformaciones contienen probablemente gran parte del postsísmico del terremoto. Finalmente, se concluye que los modelos poseen incertidumbres a causa del sesgo de los datos utilizados, por lo cual la interpretación de estos resultados debe realizarse con cuidado.

En este trabajo se estudia la respuesta sísmica real de edificios instrumentados, ubicados en zona epicentral de terremotos de gran magnitud, a través del análisis de los acelerogramas registrados en diversos niveles de las estructuras. Se usaron prácticamente los únicos registros sísmicos que cumplían con estas características, que son los datos obtenidos en los edificios Holiday Inn (terremotos de San Fernando 1971 y Northridge 1994) y Bank of California (terremoto de San Fernando 1971), ubicados en Los Ángeles, CA, EEUU; y la estructura soportante de la caldera colgante de la C.T. Ventanas II (terremoto de Chile Central 1985) ubicada en Ventanas, Chile. Del análisis realizado a los registros sísmicos obtenidos en los edificios no se pudieron apreciar los períodos modales de las estructuras, supuesto fundamental en que se basa el método modal espectral considerado en las normas de diseño sísmico actuales, aún en los casos en que la respuesta de los edificios fue prácticamente lineal. Aplicando la técnica del odograma se identificó que los períodos presentes en los registros sísmicos eran producto de la propagación de ondas sísmicas al interior de los edificios, las cuales le imponían sus períodos y trayectorias a la estructura. Estas ondas corresponden a tres tipos: las tipo Rayleigh, las cuales se caracterizan por tener una trayectoria elíptica (retrógrada o prógrada) polarizada en un plano vertical y por propagarse verticalmente con una velocidad similar a la velocidad de onda de corte (Vs ) del suelo de fundación, las de Suelo, que tienen un movimiento acoplado en el plano horizontal y que representan liberación de energía mediante vibración libre del suelo y las de Rocking, que inducen un giro de cuerpo rígido en los edificios, y la magnitud de su efecto depende principalmente de la calidad del suelo y de la altura del edificio. Estos dos últimos tipos de ondas no inducen desplazamientos relativos importantes en las estructuras, por lo tanto no generan tensiones internas en los elementos estructurales, pero si son capaces de generar altas aceleraciones en los niveles de los edificios, las cuales influyen directamente en los elementos no estructurales sensibles a fuerzas inerciales. Además, se comprueba que las ondas tipo Rayleigh de baja frecuencia son capaces de generar desplazamientos relativos horizontales y verticales de manera acoplada, lo cual es especialmente crítico para las uniones de estructuras de marcos, mientras que las ondas tipo Rayleigh de alta frecuencia, al igual que las ondas de Suelo y de Rocking, generan altas aceleraciones en los niveles de los edificios. A partir de las características de las ondas identificadas, se proponen métodos para estimar las solicitaciones sísmicas sobre los edificios y sus elementos no estructurales. Para la estructura se presenta un método simple para calcular los desplazamientos relativos de entrepiso producidos por la propagación vertical de una onda tipo Rayleigh de baja frecuencia en función de las características de la onda (período, polaridad, amplitud máxima horizontal, amplitud máxima vertical y velocidad de propagación en la estructura), de las características de rigidez de la estructura y de la altura de entrepiso, para lo cual se asume que la onda tipo Rayleigh posee una trayectoria elíptica. Con respecto a las aceleraciones de piso se observa que para los edificios estudiados se cumple que la ubicación de los peaks de los espectros de respuesta de piso, al igual que para el nivel del suelo, coinciden con el período fundamental del suelo y de los períodos característicos de las ondas Rayleigh, es decir, no coinciden con los periodos modales de la estructura como debería esperarse si la respuesta fuera vibratoria. Se determinaron los espectros de respuesta en la base de los edificios y en los niveles superiores, en función de las propiedades de las ondas identificadas (tipo Rayleigh, de Suelo y de Rocking), las cuales se propagan en los edificios sólo variando su amplitud. A partir de este resultado y del estudio de la variación de las amplitudes de las ondas, se obtuvieron los espectros de respuesta de piso de los niveles superiores de la estructura en función del espectro de respuesta de la base de los edificios.

Actualmente la población limeña no cuenta con viviendas propias y seguras; por ello, surge el auge del rubro de la construcción masiva con grandes edificaciones multifamiliares, cuya resistencia al impacto telúrico de enorme magnitud de 8 a 9 grados sigue en prueba sísmica; por ende, es muy relevante realizar la comparación del análisis del método modal espectral de la estructura (desplazamientos y aceleraciones respecto al suelo) y un análisis del método tiempo-historia donde se obtendrán las deformaciones máximas de la estructura de los edificios en este presente estudio; asimismo, evaluará la vulnerabilidad de la construcción estructural mediante acelerogramas sintéticos utilizando como espectro objetivo el espectro de peligro uniforme obtenido en el Parque de la Reserva, Cercado de Lima, por medio de un estudio peligro sísmico para un periodo de retorno de 475 años, reconociendo el comportamiento estructural ante un sismo de gran magnitud. El presente estudio titulado: Análisis de la amplificación sísmica de edificios del Cercado de Lima – Lima y La Punta – Callao por medio del análisis modal espectral y tiempo – historia mediante acelerogramas sintéticos; cuyo objetivo es realizar la comparación de dichos métodos en 4 edificios (2 de 5 niveles y 2 de 12 niveles) cuya configuración estructural es de muros de concreto armado, los cuales se estudiaran en dos distintos tipos de suelo (Cercado de Lima y La Punta) con la finalidad de obtener resultados de derivas, fuerzas, desplazamientos y aceleraciones para determinar la amplificación sísmica en los suelos mencionados, y así optar por el método de análisis más óptimo. Asimismo, el propósito del presente estudio es conocer el comportamiento de la edificación acorde con la realidad peruana; es decir edificaciones con periodos cortos; el cual evaluará la vulnerabilidad mediante acelerogramas sintéticos, reconociendo el comportamiento estructural ante una eventualidad sísmica de gran magnitud.
Currently, the population of Lima does not have their own and secure homes; For this reason, the boom in the field of massive construction emerges with large multi-family buildings, whose resistance to the telluric impact of enormous magnitude of 8 to 9 degrees continues in seismic testing; therefore, it is very relevant to make the comparison of the analysis of the spectral modal method of the structure (displacements and accelerations with respect to the ground) and an analysis of the time-history method where the maximum deformations of the structure of the buildings will be obtained in this present study. ; Likewise, it will assess the vulnerability of structural construction using synthetic accelerograms using the uniform hazard spectrum obtained in Parque de la Reserva, Cercado de Lima as the objective spectrum, through a seismic hazard study for a return period of 475 years, recognizing structural behavior in the face of a large earthquake. The present study entitled: Analysis of the seismic amplification of buildings in Cercado de Lima - Lima and La Punta - Callao by means of spectral modal analysis and time - history using synthetic accelerograms; the objective of which is to compare these methods in 4 buildings (2 of 5 levels and 2 of 12 levels) whose structural configuration is made of reinforced concrete walls, which will be studied in two different types of soil (Cercado de Lima and La Punta ) in order to obtain results of drifts, forces, displacements and accelerations to determine the seismic amplification in the mentioned soils, and thus opt for the most optimal analysis method. Likewise, the purpose of this study is to know the behavior of the building in accordance with the Peruvian reality; that is to say buildings with short periods; which will assess vulnerability using synthetic accelerograms, recognizing the structural behavior in the event of a large seismic event.
Tesis

Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre análises no domínio do tempo e análises espectrais, como forma de sugerir uma abordagem alternativa para o projeto de pontes de seção celular submetidas à ação de terremotos. Com esse propósito, desenvolveu-se um programa em linguagem JAVA para a geração de sismos artificiais, usando como base o Eurocode 8. A saída do programa foi utilizada para o desenvolvimento de um estudo de caso, que consiste em uma modelagem simplificada no software ADINA, de um vão de 21 m da Ponte Alverca, em Portugal. Após a extração e comparação de resultados dos dois métodos, é possível perceber que o método alternativo proposto - no domínio do tempo, que consiste na aplicação de acelerogramas artificiais ao modelo - possui resultados bastante coerentes com a análise espectral, além de ser mais recomendado se efeitos geométricos ou fisicamente não lineares forem considerados na modelagem.
This work presents a comparative study between time-domain analysis and spectral analysis, as a way of suggesting an alternative approach for treating cell section bridges subjected to earthquakes. To reach this goal, it was developed a program in JAVA language for the artificial earthquakes generation, using the Eurocode 8 as a basis. The program output was used for a case study that consists in a simplified modeling using ADINA software, of a twenty-one-meter-long span of Alverca Bridge, in Portugal. After the results extraction of both methods, it is possible to notice that the alternative method - in the time-domain, which consists of the application of artificial accelerograms to the model - has fairly consistent results with spectral analysis, not to mention that it is the most suitable one, in case geometrical or physical non-linearities are considered in the modelling.

The analysis of the structural seismic response has gained a special importance both for the seismic design of buildings as for predicting the damage caused by earthquakes. In this thesis a complete study about the seismic risk assessment of the two main structural
typologies of residential buildings of Barcelona, Spain, is presented. These correspond to reinforced concrete buildings with waffle slabs and unreinforced masonry buildings. The main goal of this research is to apply a systematic methodology for the seismic risk
assessment, by means of fragility curves, in buildings located in urban zones with moderate seismic hazard.

After revising the conceptual aspects involved in the seismic risk assessment and describing the current state of the art, the adopted methodology to evaluate the structural
capacity, fragility and expected damage analyses is described. To assess the capacity a structural modelling of the buildings and a non-linear static analysis is required. The fragility or vulnerability is evaluated through the capacity spectrum, by means of a simplified procedure. The damage probability matrixes for a given seismic scenario require knowledge of the maximum structural response, which is obtained by using the capacity spectrum method.

The methodology has been applied to three reinforced concrete models representative of
low, mid and high rise buildings of the city; this has allowed developing seismic risk scenarios for two earthquakes, which occurrence in Barcelona is reasonably possible. These scenarios take into account the Barcelona seismic zoning.
The method has been also applied to characterize the expected seismic behaviour of masonry buildings, modelling three typical buildings of the Eixample District. Two of them present different plane configuration, one more regular than the other. The third is
representative of corner buildings, typical of the city's blocks. The better behaviour of the regular buildings compared to corner buildings is confirmed. An aggregate set of buildings, corresponding to a typical line of the district's blocks has been studied. It has been observed that the aggregate behaviour does not improve; instead it inherits the vulnerability of the constituting buildings.

A sensitivity analysis of the slight and extensive threshold damage states is carried out; it is observed that little variations in these thresholds significantly influence the expected damage. Consequently, new thresholds for these damage states are proposed based on certain structural characteristics obtained from the non-linear static analysis. The proposed slight damage threshold takes into account the elastic stiffness degradation, while hardening is considered for the extensive damage state. To validate the results obtained with of the employed methodology, a series of non linear dynamic analysis were carried out in two reinforced concrete buildings.
The global results were compatible with the ones of the methodology. In general, the results show a good confidence level.
Finally, the conclusions drawn the current thesis are summarized and some recommendations for future works are given.

Se realiza un análisis de las características básicas de la fuente sísmica y su respuesta en sismogramas teóricos. Con ese objetivo se desarrolla un programa que a partir de la discretización de un plano de falla, describe las características espacio-temporales de una ruptura y, a través de una determinada función de Green calcula los sismogramas sintéticos asociados. Para propagaciones típicas de la ruptura (frentes planos y circulares) se analiza la forma de la onda detallando los niveles de amplitud, la duración de la señal y el contenido de frecuencias. Programando el modelo de estocástico de ruptura de Lomnitz-Adler y Lemus-Diaz, se muestran sus capacidades de generar rupturas con diversas características. Adoptando este criterio como base, se implementa un modelo de fuente que además incorpora la forma de dislocación de cada punto en la superficie (discretizada) de ruptura. Para cada propagación de ruptura dada por el modelo estocástico, en cada punto de la superficie de ruptura se asume una forma de dislocación de rampla de coseno cuya amplitud y duración se determinan (acausalmente) en base a las extensiones espaciales finales de la misma ruptura. Para tal determinación se define r, la distancia mínima de separación entre cada elemento fracturado y las barreras que limitan la zona de ruptura. A partir de ésto, para el valor del desplazamiento máximo y del rise time en cada punto se proponen funciones del tipo cte× r η ; en las cuales el factor de escala ‘cte’ y η ∈ [0 , 0.5] se entienden particulares a cada sismo. Para este modelo de fuente se calculan los sismogramas sintéticos respectivos utilizando la función de Green de un medio elástico homogéneo e infinito. Se hace una aplicación del modelo de fuente para el terremoto de Arequipa (23/06/2001, Mw=8.4). Para esto se asumen, a priori, la geometría completa del plano de falla (con dimensiones de 370× 150 km2 en base a la distribución espacial de las réplicas), el valor de la velocidad de ruptura (2.8 [km/s] en base a otros autores); así como también los exponentes para la ley del desplazamiento final (0.5) y el rise time (0.35), y el factor de escala de la ley del rise time (2.075), todos estos en base a estimaciones gráficas de los patrones de ruptura. Utilizando los registros de aceleración de cuatro estaciones, ubicadas a distancias comparables a las dimensiones de la falla, se realiza una inversión de fuente a través de la forma de onda. Para esto se combinan los parámetros del modelo estocástico generando una cantidad de alrededor de 40000 intentos independientes, produciendo la correspondiente cantidad de historias de ruptura y calculando los sismogramas sintéticos para las cuatro estaciones de observación. La comparación de los sismogramas reales y sintéticos se realiza mediante la cross-correlación en el dominio del tiempo, bajo tratamiento previo para seleccionar preponderantemente las ondas de cuerpo, y un filtro pasabajos para frecuencias en la región f ∈ [0 , fmax] con fmax particular a cada estación (con valores cercanos a 0.4 [Hz]) La aplicación logra correlaciones superiores al 50% en una única estación (Arica). Otorgando mayor importancia a esta estación, la mejor solución de ruptura obtenida muestra alguna concordancia con lo obtenido por la comunidad internacional. Las soluciones de ruptura seleccionadas verifican zonas de deslizamiento nulo en el interior del plano de falla, que aunque no pueden confirmarse en base a los reducidos niveles de aproximación, proponen características importantes para ser estudiadas a distancias cercanas a la fuente.