Diseño de Muros de Contención para Estructuras Aisladas en Zonas de Alto Peligro Sísmico: Bajo una Aceleración Sísmica con Periodo de Retorno de 2500 años

Abstract

En el Perú, el uso de sistemas de aislamiento sísmico en la construcción de edificios ha ganado relevancia debido a la alta actividad sísmica de la región. Estos sistemas permiten una mayor versatilidad ante el movimiento sísmico. Sin embargo, para proteger adecuadamente estos sistemas, se requieren muros de contención que cierren el perímetro. Hasta ahora, los procedimientos de diseño de estos muros se basan en enfoques convencionales y no consideran de manera dinámica las aceleraciones sísmicas, lo que pone en riesgo la integridad de las estructuras aisladas. Esta tesis tiene como objetivo general desarrollar un diseño de muros de contención capaces de resistir una aceleración sísmica de 0.6 g, y asegurar la protección de estructuras aisladas. Para lograrlo, se recopila información sobre el diseño de muros de contención, se determina el nivel de aceleración necesario para sismos con un periodo de retorno de 2500 años y se adecua un método de diseño que incorpora la consideración de la aceleración sísmica. La metodología empleada se basa en un enfoque experimental que utiliza datos históricos de actividad sísmica, estimación de aceleración de diseño y un método de diseño dinámico. Los resultados clave incluyen una estimación de aceleración para sismos con periodos largos, una deformación de 2,7 centímetros en el análisis bajo la acción de fuerza sísmica y la importancia de considerar este factor en los diseños para prevenir daños en estructuras aisladas. Esta investigación ofrece un método solido para diseñar muros de contención considerando la aceleración sísmica, beneficiando a ingenieros y profesionales de la construcción de estructuras aisladas en regiones de alto riesgo sísmico.

In Peru, the use of seismic isolation systems in the construction of buildings has gained relevance due to the high seismic activity in the region. These systems allow for greater versatility in the face of seismic movement. However, to adequately protect these systems, retaining walls that close the perimeter is required. So far, the design procedures for these walls are based on conventional approaches and do not dynamically consider seismic accelerations, which puts the integrity of isolated structures at risk. The general objective of this thesis is to develop a retaining wall design capable of resisting a seismic acceleration of 0.6 g, and to ensure the protection of isolated structures. To achieve this, information on the design of retaining walls is compiled, the acceleration level required for earthquakes with a return period of 2500 years is determined and a design method that incorporates the consideration of seismic acceleration is adapted. The methodology employed is based on an experimental approach using historical seismic activity data, design acceleration estimation and a dynamic design method. Key results include an acceleration estimate for long period earthquakes, a deformation of 2.7 centimeters in the analysis under seismic force action and the importance of considering this factor in designs to prevent damage to isolated structures. This research offers a solid method to design retaining walls considering seismic acceleration, benefiting engineers and professionals in the construction of isolated structures in regions of high seismic risk.