SISMO TOHOKU-JAPON 11-03-2011 Por : Luis E. Yamin y Alvaro I. Hurtado 2011
CONTENIDO DATOS Y SEÑALES DEL SISMO SEÑALES REGISTRADAS Y ESPECTROS EFECTOS SOBRE CONSTRUCCIONES DATOS DEL TSUNAMI EFECTOS SOBRE CONSTRUCCIONES DAÑO Ñ DEBIDO AL EFECTO DE LICUEFACCION VALORACION GLOBAL DE DAÑOS COMPARACION C O SISMOS S HISTORICOS
GENERALIDADES DEL SISMO Datos relevantes del sismo Localización: N 38.32 E 142.36 Prof.: 32.0 Km Epicentro: En el mar a 130 Km al este de Sendai, Prefectura de Miyagi, Japón. Fecha: 11 de marzo de 2011 Hora: 14:46:23 GMT Duración: 6 min aprox. Tipo: Falla Inversa de Interplacas Desplazamiento: Movimiento de la falla entre 30-40m Área de influencia: 300 Km largo, 150 Km ancho aprox. Magnitud: 9.0 grados M W
GENERALIDADES DEL SISMO Ubicación
GENERALIDADES DEL SISMO Ubicación
GENERALIDADES DEL SISMO Fallas Placa del Pacifico y Norteamericana Placa Euroasiática Cinturón de fuego del Pacifico Fosa de Japón Microplaca de Okhotsk Microplaca de Amur Falla inversa interplacas
GENERALIDADES DEL SISMO Fallas
GENERALIDADES DEL SISMO Entorno Zona costera del Este de Japón Aproximadamente el 30% de la población de Japón se vió afectada. Edificaciones típicas de pórticos de concreto reforzado no- dúctiles y pórticos de madera pesada, resistentes a sismos. Kesennuma Sendai Ishinomaki Fukushima Miyagi
GENERALIDADES DEL SISMO Historial de Sismos - Mundiales
GENERALIDADES DEL SISMO Historial de Sismos - Japón
GENERALIDADES DEL SISMO Historial de Sismos - Japón FECHA MAGNITUD LOCALIZACIÓN CONSECUENCIAS 13/07/869 - Fosa de Japón Tsunami Barrio area de Sendai 1611 - Fosa de Japón Tsunami costa de Sanriku 1896 7.6 Fosa de Japón 22.000 víctimas, Tsunami costa Sanriku con olas de h = 36m. 02/03/1933 8.6 Fosa de Japón 3.000 víctimas, Tsunami costa Sanriku con olas de h = 29m. 06/1978 7.7 A 35 Km al SE del sismo 22 muertos y aproximadamente del 11/03/2011 400 heridos 12/1994 7.8 A 260 Km al N del sismo del 11/03/2011 En la Fosa de Japón se han presentado 9 eventos 3 muertos y aproximadamente 700 heridos
GENERALIDADES DEL SISMO Acelerogramas
GENERALIDADES DEL SISMO Acelerogramas
GENERALIDADES DEL SISMO Acelerogramas
GENERALIDADES DEL SISMO Acelerogramas
GENERALIDADES DEL SISMO Acelerogramas
GENERALIDADES DEL SISMO Desplazamientos Desplazamiento horizontal de la costa Noreste de Japón hacia el este de 4 m, y hundimiento general de la linea costera aproximado a 0.5 m.
GENERALIDADES DEL SISMO Desplazamientos
Puentes diseñados con base en Especificaciones Pre-1980 Daño en Columnas RC en la sección a lo largo de las barras longitudinales.
Daño en muros de apoyo con poco cantidad de refuerzo
Daño en soportes metálicos
Colapso de puentes con columnas tipo pilote
Daño de Puentes de acero
Analisis Puentes cercanos
Puentes Diseñados con base a las especificaciones Post- Kobe EQ
Daño en puentes Diseñados con base a la Norma Pre- 1980: Daño en RC columnas en la sección a lo largo del recubrimiento longitudinal. Dñ Dañoen RC aletas lt con poca cuantia de acero Daño de los soportes metalicos Daño de los apoyos elastomericos Colapso de las Columas-Tipo pilar Daño puentes diseñados con base a las Normas Sismicas del PostTerremoto de Kobe: No se presento ingún daño excepto la ruptura de un apoyo elastomerico.
DAÑOS El daño en estrucuturas de tierra y pendientes en vias es menor, en general. El daño principalmente lo ocasiono el tsunami Los principales tipos de daño son colapso del suelo de relleno en la parte superior del valle, asentamientos del terraplen sobre suelo, colapso de la pendiente, desplazamiento sobre la pendiente de las rocas Neogene, y dano en los terraplenes y pendientes de proteccion por el tsunami. Los muros de proteccion no sufrieron daño sin daño del suelo de relleno posterior. Colapso del terraplen del Valle: Volumen colapsado: 11.000 m3 aprox. Ocasionado por el sismo El terraplen se desarrollo para un area residencial por una compañia privada 40 anis atras. El material de relleno consiste de suelo excavado de depositos piroclásticos
DAÑOS Daño del terraplen de la via en la prefectura sobre suelo blando: El daño fue causado por el sismo Asentamiento del terraplen, y muchas grieta sobre la superficie de la via El suelo de base o sub-base b del terraplen era suelo blando compuesto de suelo arcilloso (con un N-value de 3 y 15 m de espesor). Las grietas tambien se presentaron en la sub-base.
DAÑOS Colapso de la pendiente de la via nacional: Volumen colapsado desconocido El colapso se debe al sismo y colapso de nuevo 3 dias después del sismo. La geología de la pendienteestriasica Ti i de pizarra La profundidad del movimiento de la pendiente es estimada apartir de fotografias aéreas e interpretación de resultados de muestras de suelo.
DAÑOS Daño de la vía en la prefectura por deslizamientos: Volumen de deslizamiento: desconocido El deslizamiento fue ocasionado por el sismo y la cercanía de la vía a a la prefectura. La geología es rocas sedimentarias i teufaceas neogénicas. Daños en anclajes de estabilización de taludes de la vía.
AEROPUERTO DE SENDAI ARAHAMA, SENDAI
FUJISUKA, SENDAI YURAGI, NATORI
YURAGI, NATORI PLANTA NUCLEAR FUKUSHIMA
KASHIMAKU, MINAMISOMA KASHIMA,MINAMISOMA
HARANOMACHI, MINAMISOMA ISHINOMAKI, MIYAGI
LIGOHAMA, MIYAGI YAGAWAHAMA, MIYAGI
VILLA CERCAA FUKUSHIMA HIRONO, PLANTA DE COMBUSTIBLE
SUR PLANTA FUKUSHIMA PLAYA IWAKI
PLAYA IWAKI UEDA, IWAKI
KESENNUMA MATSUZAKIOSAKI, KESENNUMA
COSTA SUR DE KESENNUMA MINAMISANRIKU
CAMPO DE FUTBOL, MINAMISANRIKU LINEA COSTERA, MINAMISANRIKU
ODOHAMA RIKUZENTAKATA
WATARI PUERTO, SENDAI
TERASHIMA, IWANUMA YAMOTO, MATSUSHIMA
CENTRAL ISHINOMAKI VILLA A 3KM DE LA PLANTA FUKUSHIMA
TOMIOKA, FUKUSHIMA AREA INDUSTRILA DEL PUERTO DE SENDAI
PUERTO DE SENDAI ARAHAMA, SENDAI
ARADA, SENDAI PURTO DE CARGA, SENDAI
LAGO ONUMA, SENDAI
DATOS TSUNAMI Datos relevantes del Tsunami Localización: N 38.32 E 142.36 Prof.: 32.0 Km Epicentro: En el mar a 130 Km al este de Sendai, Prefectura de Miyagi, Japón. Fecha: 11 de marzo de 2011 Hora: 14:46:23 GMT Duración: 24 hr aprox. Tipo: Falla Inversa de Interplacas Altura maxima de Ola: 36.5 m
DATOS TSUNAMI Timeline Tsunami - Alturas Alturas relativas al nivel del mar
DATOS TSUNAMI Timeline Tsunami - Alturas
DATOS TSUNAMI Fotos
DATOS TSUNAMI Fotos
DATOS TSUNAMI Timeline Tsunami http://nctr.pmel.noaa.gov/honshu20110311/2011031 1Houshu.mov
Fotos
Movimiento aparte de la Superestructura Movimiento de los Soportes Socavamiento del suelo de los apoyos
DAÑOS Daño de los porticos de concreto (Concreto prefabricado y concreto in situ): Concreto prefabricado: Las piedras dentro del marco y el suelo fueron sacadas. Los prefabricadas fueron parcialmente sacados de su sitio. Concreto in-situ: it el concreto de recubrimiento i y el suelo de relleno fueron lavados y movidos fuera. Los miembros se partieron en muchos puntos. Tambien esta el concreto de proteccion de las pendientes.
DAÑOS Terraplenes y muros de contención: La mayor parte de los daños de los terraplenes fue ocasionado por el tsunami. Falla en los muros de de contención con efectos en los terraplenes. Ningún dñ daño en los muros de contencion fue observado, a menos que el suelo de relleno estuviera dañado.
EFECTOS DE LICUEFACCION
EFECTOS DE LICUEFACCION
EFECTOS DE LICUEFACCION
EFECTOS DE LICUEFACCION Daño en puentes de acero y ruptura en las aletas Desplazamiento en la juntas generando movimiento de los estribos Hundimiento del suelo de relleno del estribo
VALORACIONES GLOBALES Valoración Global de Daños Perdidas Humanas Estimadas 15.703 personas muertas, 4.647 desaparecidos, 5.314 heridos, 130.927 desplazados. Cerca de 332.395395 Edificios, i 2.126 vías, 56 puentes y 26 vías ferréas destruidas o dañadas. Redes de servicios publicos (agua, gas, electricidad, vías de comunicación, ió tl telecomunicaciones) i interrumpidos. id Plantas nucleares sufrieron grandes daños en la estructura de los reactores. Cerca de 1800 casas destruidas dbid debidoa la fll falla dl del reactor de Fukushima. Pérdidas económicas estimadas en 309 billones de USD
VALORACIONES GLOBALES Valoración Global de Daños
VALORACIONES GLOBALES Valoración Global de Daños
VALORACIONES GLOBALES ACCIONES EX ANTE Prevención Mitigación Preparativos DESASTRE EX POST Respuesta Rehabilitación Reconstrucción INSTRUMENTOS 1. Cooperación Técnica (no reembolsable) 2. Facilidad Sectorial Prevención de Desastres (reembolsable) 3. Préstamo de apoyo a reforma política (PBL) 4. Préstamo de inversión 5. Facilidad de Crédito Contingente* 6. Facilidad d de Seguros* 7. CT de emergencia 8. Facilidad de Respuesta Inmediata (IRF) 9. Préstamo de inversión (reconstrucción) * Se diseñan y aprueban ex ante
Fotos
CIFRAS OTROS TERREMOTOS PAIS FECHA EPICENTRO MAGNITUD Mw A max. DURACIO N POBL.* MUERTES PERSONAS AFECTADAS PIB ** PERDIDAS ECONOMICAS ** Colombia 25/01/1999 Armenia 18:19:16 4.461 N UTC 75.724W724W 6.2 1.00g - 39.1 M 1.185 5.450 $ 86.19 $3.45 Chile 27/02/2010 06:34:14 UTC En el mar Bio- Bio, a105 Km NW de Concepción 35.909 S 72.733 W 8.8 0.65g 2 min 45 s aprox. 17.1 M 521 812.056 $ 203.44 $ 30.0 Haiti 12/01/2010 21:53:10 UTC Región de Haiti, A 25 Km WSW de Port-Au- Prince 18.433 N 72.571 W 7.0 1.66g - 9.9 M 316.000 1.600.000 $ 6.71 $ Nueva Zelanda 03/09/2010 16:35:46 UTC Isla del sur, a 45Kn Wde Christchurch 43.530 S 172.120 E 7.0 1.38g - 4.3 M - 2 $ 126.68 $ Nueva 21/02/2011 Zl Zelanda 23:51:42 UTC Isla del sur a 6 Km SSE de Christhchurch 43.583S 172.680 E 6.1 2.2g - 4.370.70 0 181 1.500 $ 126.68 $ 30 Japón 11/03/2011 05:46:24 UTC En el mar cerca de la costa de Honshu a 129 Km E de Sendai 38.297 N 142.372 E 9.0 2.93g 6 min aprox. 127.4 M 15.703 140.888 $ 5.497.81 $ 309
ESPECTROS DE DISEÑO 2 1.8 Zona 1 Zona 2 1.6 Zona 3 1.4 1.2 Zona 4 Zona 5 Sa [g] 1 0.8 06 0.6 0.4 0.2 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Periodo Estructural [s] ESPECTRO DE DISEÑO BOGOTA
ESPECTROS DE DISEÑO 2 1.8 Zona I Zona II 1.6 Zona IIIa Sa [g] 1.4 1.2 1 0.8 06 0.6 Zona IIIb Zona IIIc Zona IIId Zona IIIa. Para R equivalente a NSR-98 Zona IIIb. Para R equivalente a NSR-98 0.4 0.2 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Periodo Estructural [s] ESPECTRO DE DISEÑO MEXICO
ESPECTROS DE DISEÑO Sa [g] 2.1 2 1.9 Tipo II - Suelo Rígido 1.8 17 1.7 Tipo II - Suelo Medio 1.6 1.5 Tipo II - Suelo Blando 1.4 1.3 12 1.2 1.1 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 01 0.1 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Periodo Estructural [s] ESPECTRO DE DISEÑO JAPON
ESPECTROS DE DISEÑO ESPECTRO DE DISEÑO EEUU
ESPECTROS DE DISEÑO ESPECTRO DE DISEÑO EEUU
ESPECTROS DE DISEÑO ESPECTRO DE DISEÑO EEUU
VULNERABILIDAD Y PERDIDAS
The World Bank USGS NOAA PWRI & NILIM REFERENCIAS