Salas Monge, Regina.

Análisis de la amplificación dinámica en suelos del área Metropolitana de San José mediante modelos de perfiles de suelo.

Proyecto de Graduación. Ingeniería Civil. San José, Costa Rica.

Resumen

La amplificación de ondas sísmicas se da en presencia de estratos de suelos blandos Es causa de graves daños en estructuras cuyos periodos fundamentales coinciden con alguno de los modos de vibración propios del suelo. En este proyecto se analizó este fenómeno para once puntos distribuidos en el área Metropolitana de San José y se identificaron los tipos de estructuras más vulnerables a este fenómeno.

La determinación de los modos de vibración característicos del suelo, los periodos correspondientes y su amplificación se realizó a partir de espectros de respuesta de pseudovelocidad y funciones de transferencia, obtenidas en el modelado de perfiles de suelo representativos utilizando el programa SHAKE. La información necesaria para definir las columnas de suelo a utilizar provino de pruebas de refracción sísmica, Análisis Espectral de Ondas Superficiales (SASW), pozos y perforaciones. Se analizaron señales de entrada de distinta intensidad y contenido frecuencial. Los periodos identificados para el primer modo de vibración se compararon con resultados obtenidos por otros investigadores a partir de técnicas empíricas. Para evaluar la máxima respuesta de estructuras ante sismos se generaron Factores de Amplificación Dinámica (FAD). Se obtuvo un FAD promedio para toda la zona de estudio.

Los resultados indican que los suelos del área Metropolitana de San José poseen un comportamiento dinámico homogéneo. Se logró identificar un primer modo de vibración para períodos entre 0,25 s y 0,35 s y un segundo modo para periodos de 0,15 s para la zona de estudio. El punto Carretera Próspero Fernández resultó ser más rígido, con un único modo de vibración a los 0,16 s. Los periodos encontrados permiten establecer que las estructuras que se verán más afectadas por la amplificación en el área estudiada son las de 3 a 5 pisos y las rígidas de 1 a 2 pisos. El FAD promedio obtenido indica que el rango de estructuras que se verán afectadas es menor al propuesto por el Código Sísmico de Costa Rica. Se identificaron dos puntos con suelos muy flexibles de comportamiento particular: La Sabana y Curridabat, los cuáles deberán estudiarse más a fondo.

AMPLIFICACIÓN DE ONDAS SÍSMICAS; MODELADO DE PERFILES DE SUELO; EFECTO DE SITIO; PERIODOS FUNDAMENTALES; MODOS DE VIBRACIÓN; FACTORES DE AMPLIFICACIÓN DINÁMICA.

Ing. Víctor Schmidt D.

Escuela de Ingeniería Civil.