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Laboratorio de Ingeniería Sísmica

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2020-10-13 09:13:39
Duración del movimiento sísmico

La duración del movimiento sísmico es un tema complejo porque depende de muchos factores. Existen al menos la duración de ruptura, la duración instrumental del movimiento del suelo y la duración que perciben las personas.

 

1. Duración de ruptura. Se refiere al tiempo que tarda en romperse una falla. Si el sismo es de M6.0, la duración aproximada es de unos 4 a 5 s. Para un M7.5, esta puede ser de 20 a 30 s. Esto porque un M6.0 rompe un área mucho menor comparado con un M7.5.

2. Duración instrumental: Se refiere a la duración medida por instrumentos colocados en diferentes sitios (estaciones sísmicas). Esta depende de la lejanía de la fuente sísmica y del tipo de geología bajo la estación. Por ejemplo, para el sismo de Jacó del 24 de agosto del 2020, M6.0, el lugar donde el movimiento sísmico fue más prolongado fue la Clínica San Rafael en el centro de Puntarenas, a 50 km de distancia. Ahí, según el instrumento acelerográfico, el movimiento duró unos 104.4 s (1 min con 40 s aproximadamente). Por otro lado, en la estación ubicada en el Liceo de Jacó, a tan solo 9 km del epicnetro, la duración fue de 77.5 s. Estas diferencias son claramente debidas al tipo de geología. Los suelos blandos en Puntarenas hicieron que el movimiento en el Puerto durara más.

3. Duración que perciben las personas: Las personas perciben el movimiento del suelo de diferentes maneras. Lo que para una persona es un movimiento corto, para otra lo será largo. Muchas veces la gente también confunde el arribo de las ondas P y S como dos eventos diferentes cuando se trata del mismo. En términos generales, lo que las personas sienten son las aceleraciones del suelo, si la personas se encuentra cerca del epicentro, sentirá la sacudida muy intensa pero de corta duración, mientras que una persona en una región más alejada, sentirá un movimiento más suave pero tambíen más prolongado.

 

En ingeniería, una duración prolongada del movimiento fuerte del suelo puede ayudar a degradar una estructura de manera no lineal y también puede causar la acumulación de exceso de presión de poro en suelos no cohesivos (sueltos), lo que conduce a la licuefacción. Este parámetro suele tomarse como el tiempo comprendido entre el primero y el último segundo en que se sobrepasa un umbral de aceleración de interés. Este umbral es generalmente 0.05g (aproximadamente 50 cm/s2).

Para los informes automáticos del LISUCR, a partir de octubre del 2020, se calcula de la siguiente manera:

1 Se toman las tres componentes de aceleración.

2. Se filtran en el rango de 0.1 a 10.0 Hz.

3. Se calcula el vector resultante.

4. Se cuenta el número de veces que la aceleración haya excedido el valor de 0.5 cm/s2.

La figura siguiente muestra el vector del sismo de Jacó, M6.0, del 24 de agosto del 2020 en la estación PJCO.  Para este sitio, la duración fue de 77.5 s.

El siguiente mapa muestra la distribución de la duración en los sitios que registraron ese sismo. El lugar donde el movimiento fue más prolongado sería al Clínica San Rafael de Puntarenas.

Este otro mapa es para el sismo del 25 de junio del 2019, M6.4, con epicentro en Panamá

Este es el mapa del sismo del 12 de mayo del 2019, M6.1, cerca de Laurel de Corredores.

 

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