Evaluación del riesgo sísmico del centro histórico de la Ciudad de Huánuco

Abstract

Las ciudades ubicadas en áreas de peligrosidad sísmica moderada o baja tienden a menospreciar el peligro sísmico y a descuidar precauciones básicas de protección frente a los terremotos, conllevando a un aumento de su vulnerabilidad y en consecuencia elevar el riesgo sísmico, que a su vez aumenta con el tiempo. En el presente estudio se obtuvieron escenarios de daño para el centro histórico de la ciudad de Huánuco, mediante una aproximación que posibilita y efectúa un análisis edificio a edificio, utilizando para ello el sistema de información geográfica. El sistema incorpora, entre otros, los mapas de peligrosidad sísmica básica, los mapas geológico y geotécnico, la zonificación de la ciudad y la altimetría. Toda esta información se utiliza posteriormente para individualizar la vulnerabilidad, daño y pérdidas económicas esperadas para una edificación bajo diferentes hipótesis de acción sísmica básica. A su vez se ha recopilado e incorporado información individualizada de todas y cada una de las 3266 edificaciones que conforman la zona de estudio. Para cada una de ellas ha sido posible estimar el estado de la edificación, principales características estructurales y su tiempo de antigüedad. En la presente tesis se realizaron trabajos de campo como estudios geofísicos, levantamiento estructural de cada edificación a ser analizada, en donde el comportamiento dinámico del suelo se evaluó en base a mediciones de microtrepidaciones y a la caracterización geotécnica del área en estudio. Se aplicó el método del índice de vulnerabilidad (Benedetti y Pretini, 1982), para estimar escenarios de daños en el centro histórico, con ciertas adaptaciones para nuestro medio, pudiéndose observar que la gran parte de las edificaciones evaluadas presentan una vulnerabilidad baja a media. Para estimar el daño estructural se construyó funciones de vulnerabilidad calibradas para las tipologías existentes en la zona, que relacionan el índice de vulnerabilidad con el índice de daño, condicionado sobre las aceleraciones horizontales del suelo debido a un sismo propuesto. Estas funciones fueron obtenidas por regresiones polinómicas, también se utilizó para la calibración, las relaciones promedio de daño para diferentes tipos de construcción del proyecto SISRA. Los niveles de daño se propusieron en función a los establecidos por: la EERI (Earthquake Engineering Research Institute de California), la NHRC (Natural Hazards Research Centre, con sede en la Universidad de Macquarie en Australia), la del ATC – 13, la de Benedetti et al, la de Park, Ang y Wen, la de Mosalam et al y la de Quispe. Con fines prácticos, se estimó de manera rápida las pérdidas directas en las edificaciones mediante el producto del índice de daño estimado con el costo de la edificación. Finalmente se halló la distribución de pérdidas en función del período de retorno de los sismos, los cuales están relacionados con la aceleración esperada en la zona, asociada a una probabilidad de excedencia. Estos resultados sirvieron para estimar la “Pérdida Máxima Probable Social” (PML social), el cual es un estimador del tamaño de las pérdidas máximas esperadas para el centro histórico de la ciudad de Huánuco, durante un tiempo de exposición dado.

The cities located in areas of low or moderate seismic hazard tend to underestimate the seismic hazard and to neglect basic precautions to protect against earthquakes, leading to increased vulnerability and thus increase the risk of earthquakes, which in turn increases the time. In the present study were obtained scenarios of harm to the historic center of the city of Huanuco, using an approach that performs an analysis possible and building to building, using the geographic information system. The system includes, among others, the basic seismic hazard maps, geological maps and geotechnical zoning of the city and altimetry. All this information is then used to identify the vulnerability, damage and economic losses expected for a building under seismic action different basic assumptions. Turn has been compiled and included individual information of each and every one of the 3266 buildings that comprise the study area. For each of them has been possible to estimate the state of the building, major structural features and old time. In this thesis were conducted field work such as geophysical, structural survey of each building to be analyzed, where the dynamic behavior of soil is evaluated based on measurements and geotechnical characterization microtremors the study area. We applied the vulnerability index method (Benedetti and Pretini, 1982), to estimate damage scenarios in the historic center, with some adaptations to our environment, can be observed that many of the buildings evaluated have a low to medium vulnerability. To estimate the structural damage was constructed vulnerability functions calibrated to existing typologies in the area, the vulnerability index associated with the damage index, conditional on horizontal ground accelerations due to an earthquake proposed. These functions were obtained by polynomial regression was also used for calibration, the average damage relationships for different types of project construction SISRA. The damage levels were proposed based on those established by: the EERI (Earthquake Engineering Research Institute in California), the NHRC (Natural Hazards Research Centre, based at Macquarie University in Australia), the ATC - 13, the Benedetti et al, Park, Ang and Wen, et al of Mosalam and Quispe. For practical purposes, quickly estimated the direct losses to buildings by the product of estimated damage rate with the cost of the building. Finally found the distribution of losses in terms of return period of earthquakes, which are related with the acceleration expected in the area, associated with a probability of exceedance. These results were used to estimate the “Probable Maximum Loss Social“ (PML social), which is an estimate of the size of the maximum expected loss for the historic center of the city of Huanuco, for a given exposure time.