REGISTROS ACELEROMETRICOS DEL SISMO DE LIMA DEL 03 DE JUNIO DEL mb = 5.2 (USGS), Ml = 5.4 (IGP)

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1 REGISTROS ACELEROMETRICOS DEL SISMO DE LIMA DEL 03 DE JUNIO DEL 2014 mb = 5.2 (USGS), Ml = 5.4 (IGP) 1. UBICACIÓN El epicentro del sismo se ubica en el denominado Arco Sudamericano que se extiende paralelo al Cinturón Volcánico de los Andes, ambos contenidos en el Cinturón del Fuego del Pacífico. La ubicación del sismo tiene dos fuentes, el USGS y el IGP que se comparan en la Tabla 1.1 ambos epicentros están a una distancia entre sí de Km. Tabla 1.1 Ubicación y hora epicentral del sismo según el USGS e IGP Fuente Coordenadas geográficas ( ) Altitud Profundidad Hora epicentral Latitud Sur Longitud Oeste (msnm) (Km) UTC USGS (+-5.1) 21:34:14.6 IGP :34:10 Δ IGP Δhor= Km, 12.63% 4.6 seg Figura 1.1 Epicentros del IGP y USGS (Google Earth ) y ubicación de principales estaciones acelerométricas a procesar. El Instituto Geofísico del Perú (IGP) ubica el epicentro en el Mar, a 64Km al Sur Oeste del Callao, a 70 Km al Oeste de Chilca, a 72 Km al Sur Oeste de Lima, con una intensidad máxima de III-IV en la escala modificada de Mercalli en las localidades del Callao, Lima, Chilca. 1

2 El USGS ubica el epicentro a 14 Km al Sur Este del Distrito San Bartolo (Lima), a 15 Km del Nor Oeste Chilca (Lima), 33 Km del Nor Oeste del Distrito de Mala (Lima), a 44Km del Sur Este del Distrito de San Isidro, (Lima); a 50Km del Sur Este del Distrito de Lima ( Lima). El USGS además clasificó las intensidades del sismo de manera instrumental de acuerdo a la Tabla 1.2 y 1.3. En la Figura 1.2 se observa el mapa de intensidades instrumental del USGS Figura 1.2 Mapa de intensidades del USGS de la costa central del Perú del sismo del 03 de Junio del Epicentro en la estrella. INTENSIDAD ESTIMADA Percepción Daño Potencial Aceleración Pico (%g) Velocidad Pico (cm/s) Intensidad Instrumental No sentido Tabla 1.2 Tabla de intensidad instrumental del USGS Débil Ligero Moderado Fuerte Muy fuerte Severo Violento Extremo Ninguno Ninguno Ninguno Muy leve Leve Moderado Mod/Alto Alto Muy Alto < >139 < >178 I II-III IV V VI VII VIII IX X+ 2

3 Tabla 1.3 Cuadro de Intensidades en principales ciudades que sintieron el sismo por el USGS Localidad Intensidad MMI Distancia Chilca IV 50 Km Chosica IV 79 Km Lima IV 68 Km Mala III 58 Km Ricardo Palma III 81 Km San Luis IV 66 Km Santa María del Mar IV 71 Km Supe Puerto III 213 Km San Luis IV 66 Km El USGS y el IGP obtuvieron los valores y parámetros del sismo de Lima del 03 de Junio como sigue: Parámetros sísmicos Valor USGS Valor IGP Magnitud 5.2 ± 0.04 mb 5.4 ML Ubicación S, W S, W Hora Local 16:34:14 16:34:10 Profundidad Km ± 5.1Km 38 Km Tiempo de inicio (UTC) 03-Jun Jun-14 21:34:14 21:34:10 Número de fases usadas 73 (Tiempos de llegada de ondas P y S) ---- Distancia mínima 54.4 Km (0.49 ) ---- Tiempo de llegada residual 0.99 seg Diferencia azimutal 97 (intermedia)

4 2. ESTACIONES ACELEROMÉTRICAS La Sección de Postgrado de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Ingeniería ha podido acceder a señales acelerométricas de 08 estaciones en la Región de Lima, las que se encuentran a cargo del CISMID, del Instituto Geofísico del Perú, de la PUCP y de la Sección de Posgrado de la FIC UNI. Los equipos son en su mayoría digitales, de diferente marca y han sido calibrados para una frecuencia de muestreo de 200 Hz, con excepción de la estación del IGP de Camacho que tiene una frecuencia de muestreo de 100 Hz. Las ubicaciones de estas estaciones se muestran en la Figura 2.1. Los equipos REFTEK, correspondientes a las estaciones de MALA y CIP LIMA 1, son administrados por la sección de Posgrado de la FIC- UNI. Las señales de ambos equipos se trataron en su formato original con el programa de procesamiento COMPASS. El registro correspondiente a la estación PUCP fue proporcionada por la Dra. Sandra Santa Cruz de la Pontificia Universidad Católica del Perú y es de marca Terra Technology. Los registros de las estaciones del CISMID(CSM), San Martin (SMP), San Antonio de Marianistas(CMA) y SENCICO (SENC) fueron proporcionados por el CISMID y son de marca CV-374A2 Tokyo Sokushin y Basalt Kinemetrics. La Tabla 2.1 resume la ubicación y características de las estaciones acelerométricas, la distancia desde la estación al epicentro del sismo (IGP) y el tipo de suelo correspondiente a cada estación, este último se estimó a partir de mapas de zonificación local (Aguilar y Alva, 2007). Tabla 2.1 Ubicación de las Estaciones acelerométricas del sismo de Lima del 03 de Junio del 2014 procesadas en el informe. Nº Institución Estación Ubicación Lugar de asiento Coordenadas geográficas Latitud Sur ( ) Longitud Oeste ( ) Dist. Epic. con respecto a las coord. IGP en Km Dist. Epic. con respecto a las coord. USGS en Km 1 PUCP PUCP San Miguel, Lima Grava aluvial CISMID (CSM) Rimac, Lima Grava aluvial CISMID EST. BOMBEROS (SMP) San Martin de Porres, Lima Grava aluvial SENCICO (SENC) San Borja, Lima Grava aluvial SAN ANTONIO MARIANISTAS(CMA) Bellavista, Callao, Lima Suelo IGP CAMACHO (CAM) Camacho, Lima Grava aluvial CIP LIMA San Isidro, Lima Grava aluvial POSTGRADO FIC UNI Mala, Cañete, 8 MALA Grava saturada Lima 1 Sede del Consejo Departamental de Lima del Colegio de Ingenieros del Perú. 4

5 Fig. 2.1 Ubicación de estaciones acelerográficas en el mapa tipo de suelos de la Ciudad de Lima LEYENDA ACEL. CISMID ACEL. PUCP ACEL. IGP ACEL. CIP LIMA SMP CSM CMA CAM PUCP CIP LIMA SENC 5

6 3. ACELERACIONES MÁXIMAS Para hacer un tratamiento homogéneo de las señales del sismo ocurrido el 03 de Junio del 2014 se transformaron los registros obtenidos a formato texto. Los registros fueron corregidos por línea base, y filtrados (pasabanda de 0.01 hertz - 25 hertz) antes de proceder a identificar los picos máximos de aceleración, con el uso de los programas Seismosignal Ver y Degtra A-4 Ver.5.4. Las máximas aceleraciones fueron registradas en la estación MALA siendo el valor más alto en la componente EO de cm/seg 2. Las estaciones CSM, SMP, PUCP y CIP LIMA, presentan aceleraciones máximas que fluctúan entre 29 a 59 cm/seg²; en las estaciones SENC, CAM, CMA las aceleraciones máximas varían entre 12 a 24.4 cm/seg².en la Tabla 3.1, se presenta los valores máximos de aceleración registradas en cada componente de la estación acelerométrica. 4. ESPECTRO DE AMPLITUDES DE FOURIER Los Espectros de amplitudes de Fourier presentan contenidos de frecuencias en el intervalo de 1.7 hertz a 20 hertz. Los valores máximos se presentan en la Figuras 4.1 al ESPECTROS DE SEUDOACELERACION Se han obtenido los espectros de seudoaceleración a fin de tener una representación gráfica de la respuesta elástica máxima del suelo para un amortiguamiento del 5%. En la estación de MALA el valor máximo del espectro de seudoaceleración obtenido es de cm/seg². En las estaciones CSM, SMP, PUCP y CIP LIMA, se ha registrado valores de espectros de seudoaceleraciones máximas que fluctúan entre 123 a 211 cm/seg²; en las estaciones SENC, CAM, CMA las seudoaceleraciones máximas varían entre 45 a 96cm/seg². En la Tabla 5.1 y en las Figuras 4.1 al 4.8, se presentan los resultados. En la Figura 5.1 se presenta la gráfica de comparación de espectros de seudoaceleración por componentes de los 8 registros procesados. REFERENCIAS Aguilar Bardales, Z., y Alva Hurtado, J. (2007). Microzonificación Sísmica de Lima. Conferencia Internacional de Ingeniería Sísmica, Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres (CISMID), Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú. CISMID / APESEG (2005). Mapa de Zonificación propuesto para Lima Metropolitana. Estudio de Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico en 42 Distritos de Lima y Callao 6

7 Tabla 3.1 Valores máximos de aceleraciones registradas en cada estación acelerométrica. Nro. Institución Estación Ubicación Lugar de asiento Aceleraciones Máximas sin filtrado Aceleraciones Máximas con filtrado (cm/seg 2 ) (cm/seg 2 ) PGA EO PGA NS PGA V PGA EO PGA NS PGA V Aceleración Máxima cm/seg 2 Aceleración Máxima %g 1 PUCP PUCP San Miguel, Lima Grava aluvial 2 CISMID (CSM) Rimac, Lima Grava aluvial 3 EST. BOMBEROS (SMP) San Martin de Porres, Lima Grava aluvial 4 SENCICO (SENC) San Borja, Lima Grava aluvial 5 CISMID SAN ANTONIO MARIANISTAS(CMA) Bellavista, Callao, Lima Suelo 6 IGP CAMACHO (CAM) Camacho, Lima Grava aluvial 7 CIP LIMA POSTGRADO FIC San Isidro, Lima Grava aluvial UNI 8 MALA Mala, Cañete, Lima Grava saturada

8 Tabla 5.1 Valores máximos de espectros de seudoaceleración en cada estación acelerométrica. Nro. Institución Estación Ubicación Lugar de asiento Seudoaceleración Espectral (cm/seg 2 ) 5% de amortiguamiento (sin filtrado) Seudoaceleración Espectral (cm/seg 2 ) 5% de amortiguamiento (con filtrado) EO NS V EO NS V Seudoaceleración espectral máxima (cm/seg2) 1 PUCP PUCP San Miguel, Lima Grava aluvial CISMID (CSM) Rimac, Lima Grava aluvial EST. BOMBEROS (SMP) San Martin de Porres, Lima Grava aluvial CISMID 4 SENCICO (SENC) San Borja, Lima Grava aluvial SAN ANTONIO MARIANISTAS(CMA) Bellavista, Callao, Lima Suelo IGP CAMACHO (CAM) Camacho, Lima Grava aluvial CIP LIMA San Isidro, Lima Grava aluvial POSTGRADO FIC UNI 8 MALA Mala, Cañete, Lima Grava saturada

9 Fig. 4.1 ANÁLISIS TIEMPO - HISTORIA POR ESTACIÓN ACELEROMÉTRICA ESTACION PUCP Espectro de Seudoaceleración Max. 5% de amortiguamiento EO (cm/seg2) NS (cm/seg2) V (cm/seg2)

10 Fig. 4.2 ANÁLISIS TIEMPO - HISTORIA POR ESTACIÓN ACELEROMÉTRICA ESTACION CISMID (CSM) Espectro de Seudoaceleración Max. 5% de amortiguamiento EO (cm/seg2) NS (cm/seg2) V (cm/seg2)

11 Fig. 4.3 ANÁLISIS TIEMPO - HISTORIA POR ESTACIÓN ACELEROMÉTRICA ESTACION CISMID (SMP) Espectro de la Seudoaceleración Max. 5% de amortiguamiento EO (cm/seg2) NS (cm/seg2) V (cm/seg2)

12 Fig. 4.4 ANÁLISIS TIEMPO - HISTORIA POR ESTACIÓN ACELEROMÉTRICA ESTACION SENCICO (SENC) Espectro de Seudoaceleración Max. 5% de amortiguamiento EO (cm/seg2) NS (cm/seg2) V (cm/seg2) Fig. 4.5 ANÁLISIS TIEMPO HISTORIA POR ESTACIÓN ACELEROMÉTRICA 12

13 ESTACION CISMID (CMA) Espectro de Seudoaceleración Max. 5% de amortiguamiento EO (cm/seg2) NS (cm/seg2) V (cm/seg2) Fig. 4.6 ANÁLISIS TIEMPO HISTORIA POR ESTACIÓN ACELEROMÉTRICA ESTACIÓN IGP (CAM) 13

14 Fig. 4.7 ANÁLISIS TIEMPO - HISTORIA POR ESTACIÓN ACELEROMÉTRICA ESTACIÓN CIP LIMA Espectro de Seudoaceleración Max. 5% de amortiguamiento EO NS V (cm/seg2) (cm/seg2) (cm/seg2)

15 Fig. 4.8 ANÁLISIS TIEMPO HISTORIA POR ESTACIÓN ACELEROMÉTRICA ESTACIÓN MALA Espectro de Seudoaceleración Max. 5% de amortiguamiento EO NS V (cm/seg2) (cm/seg2) (cm/seg2)

16 Espectro de Seudoaceleración Max. 5% de amortiguamiento EO (cm/seg2) NS (cm/seg2) V (cm/seg2)

17 Fig. 5.1 SUPERPOSICIÓN DE ESPECTROS DE RESPUESTA 17