Evaluación de respuesta sísmica usando la teoría de vibraciones aleatorias en tres perfiles de suelo de Lima, Perú

• Pastor Oliveros, Brandon Omar ^[1] ; Calderón Cahuana, Diana Lucía ; Gonzales Trujillo, Carlos Eduardo ^[2]
  1. [1] Stantec, Lima, Perú
  2. [2] Centro Japón-Perú para la Investigación de Ingeniería Sísmica y Mitigación de Desastres, Lima, Perú
• Localización: TECNIA, ISSN-e 2309-0413, ISSN 0375-7765, Vol. 32, Nº. 2, 2022 (Ejemplar dedicado a: Earthquake Engineering), págs. 89-100
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Seismic response evaluation using random vibration theory in three soil profiles from Lima, Peru
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    Los análisis de respuesta sísmica se realizan utilizando un número mínimo de registros sísmicos como movimientos de entrada para lograr una estimación estadísticamente sólida. Desafortunadamente, la información disponible registrada en las redes sísmicas actuales es aún escasa sobre eventos de magnitud considerable. En este contexto, la Teoría de Vibraciones Aleatorias (RVT) surge como una herramienta alternativa para realizar análisis de respuesta del sitio sin necesidad de registros sísmicos, ya que solo requiere una adecuada evaluación probabilística de la amenaza sísmica.

    En este estudio, se aplicó RVT a tres perfiles de velocidad de ondas de corte en la ciudad de Lima con distinto origen geomorfológico. Estos perfiles son característicos de depósitos gravados, arenosos y finos por lo que se tuvo en cuenta la influencia de cada tipo de suelo en su correspondiente función de transferencia. En ese sentido, los tres espectros de respuesta normalizados basados ​​en RVT muestran buena concordancia con los espectros de diseño especificados en el código peruano, a pesar de cierta amplificación en los rangos de período corto (por debajo de 0,10 s) y largo (por encima de 0,80 s) relacionados con el ruido o la distancia. -efectos de campo. Además, los espectros de respuesta basados ​​en RVT para La Punta y Villa el Salvador muestran una buena concordancia con los análisis basados ​​en series temporales de un estudio anterior.

    Además, los valores de aceleración espectral superan los especificados en el código peruano para un rango más allá del período de esquina. Esto podría sugerir que la caracterización del perfil del suelo basada en la velocidad de onda de corte promediada en el tiempo desde los 30 m superiores podría ser insuficiente para evaluar el comportamiento sísmico general de un depósito de suelo. Por lo tanto, podrían ser necesarios parámetros adicionales que tengan en cuenta la subestructura más profunda del suelo.

  • English

    Seismic response analyses are performed using a minimum number of seismic records as input motions in order to achieve a statistically strong estimation. Unfortunately, the available information recorded from the current seismic networks is still scarce regarding events with considerable magnitude. In this context, the Random Vibration Theory (RVT) arises as an alternative tool for performing site response analyses without the need of seismic records, since it only requires adequate probabilistic seismic hazard assessment.

    In this study, RVT was applied to three shear-wave velocity profiles in Lima city with distinct geomorphological origin. These profiles are characteristic for gravelly, sandy and fine deposits so the influence of each soil type in their corresponding transfer function was taken into account. In that sense, the three RVT-based normalized response spectra show good agreement with the design spectra specified in the Peruvian code, despite some amplification in the short (below 0.10 s) and long (above 0.80 s) period ranges related to noise or far-field effects. Furthermore, RVT-based response spectra for La Punta and Villa el Salvador show good agreement with the time-series based analyses from a previous study.

    In addition, spectral acceleration values surpass those specified in the Peruvian code for a range beyond the corner period. This could suggest that the soil profile characterization based on the time-averaged shear wave velocity from the upper 30 m might be insufficient to evaluate the overall seismic behavior of a soil deposit. Therefore, additional parameters that account for the deeper soil substructure might be required.