Evaluación de espectros de respuesta mediante el análisis de respuesta de sitio unidimensional en siete distritos de Lima

Abstract

En la tesis se presenta la metodología para evaluar el espectro de respuesta de aceleración, mediante un análisis de sitio unidimensional en zonas específicas de siete distritos de Lima. Para esto se generó perfiles geotécnicos, se analizó parámetros físicos y velocidades de propagación de ondas de corte, se estimó el comportamiento esfuerzo-deformación, y se generó un acelerograma sintético mediante un ajuste espectral que represente el movimiento sísmico. El análisis de respuesta de sitio, está influenciado básicamente por el comportamiento del material, para un comportamiento lineal se resuelve la ecuación de la propagación de la onda de corte vertical como función de la frecuencia circular del movimiento, análisis conocido como dominio de las frecuencias; para un comportamiento no lineal se resuelve la ecuación del movimiento mediante integración directa por el método de diferencias finitas, análisis conocido como dominio del tiempo. Estos análisis han sido incorporados en programas de cómputo, los cuales son los programas EERA, NERA y Deepsoil que se utilizaron en la presente tesis. Para cada una de estas zonas se realizó el análisis de respuesta en el dominio de las frecuencias y en el dominio del tiempo, como resultado se obtuvo valores de aceleración superiores comparado a las aceleraciones espectrales obtenidas por la Norma Sismoresistente E030 (2003), para ciertos rangos de período según el tipo de perfil del suelo. Además, se menciona que los valores de amplificación evaluados son superiores al valor indicado en la norma. Esta metodología permite obtener valores representativos de espectros de aceleración teniendo en cuenta el comportamiento del medio como lineal y no lineal, el cual puede ser usado en trabajos posteriores que requiera evaluar ante un evento sísmico de gran magnitud.

In this thesis presents the methodology to evaluate acceleration response spectrum, through an analysis of dimensional site in specific areas in seven districts in Lima. For this geotechnical profiles are generated, physical parameters and propagation velocities of shear waves was analyzed, stress- strain behavior was estimated, and a synthetic ground motion was generated by spectral matching that represent to the earthquake motion. The site response analysis is basically influenced by the behavior of the material. For a linear behavior the problem is solved the equation of shear wave propagation as a function of the circular frequency, known as frequency domain analysis; nonlinear behavior is solved the equation of motion by direct integration of the finite difference method, known as time domain analysis. These analyzes have been incorporated into computer programs, which are the EERA, NERA and Deepsoil programs that were used in this thesis. For each of these zones were done the response analysis in the frequency domain and time domain, was obtained as result the spectral accelerations upper than to spectral accelerations obtained by the seismoresistant design code (E030-2003), for certain ranges of acceleration period acording on the type of soil profile. In addition it mentions that amplification assessed values are higher than indicate to on design code E030. This methodology allows to obtain representative values of acceleration spectra taking into account the behavior of the medium as linear and nonlinear, which can be used in subsequent works required to evaluate a seismic motion of great magnitude.