Ground Motion Models Considering Diverse Ground Motion Intensity Measure Parameters for the Peruvian Subduction Zone

Descripción del Articulo

Se desarrolla una nueva ecuación de predicción del movimiento del suelo (GMPE) para eventos interface para componentes horizontales y verticales para la aceleración máxima del suelo (PGA), las aceleraciones espectrales (ₐ), el período medio (ₘ), la relación ⁄, y la relación ⁄(ₘ). Para ello, se selec...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Paredes Estacio, Jorge Luis
Formato: tesis de maestría
Fecha de Publicación:2020
Institución:Superintendencia Nacional de Educación Superior Universitaria
Repositorio:Registro Nacional de Trabajos conducentes a Grados y Títulos - RENATI
Lenguaje:inglés
OAI Identifier:oai:renati.sunedu.gob.pe:renati/3139
Enlace del recurso:https://renati.sunedu.gob.pe/handle/sunedu/3094212
Nivel de acceso:acceso abierto
Materia:Movimientos del suelo
Modelos matemáticos
Ecuaciones predictivas
Matemáticas aplicadas a la ingeniería
Ingeniería sísmica
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description Se desarrolla una nueva ecuación de predicción del movimiento del suelo (GMPE) para eventos interface para componentes horizontales y verticales para la aceleración máxima del suelo (PGA), las aceleraciones espectrales (ₐ), el período medio (ₘ), la relación ⁄, y la relación ⁄(ₘ). Para ello, se seleccionaron 453 eventos interface con 3750 registros de movimiento del suelo de 533 estaciones de seis redes acelerométricas diferentes de Perú, Chile y Ecuador. Los parámetros de intensidad (IMs) antes mencionados se sometieron a regresión utilizando el método de máxima verosimilitud de dos pasos aplicable a un rango de 4.0 a 8.5 w, y hasta distancias de ruptura (ᵣᵤₚ) de 1000 km. El nuevo GMPE para PGA y ₐ provee un mejor ajuste con la data que comunes GMPE extranjeros, que tienden a subestimar los movimientos del suelo en w superiores a 7.0 en un rango específico de ᵣᵤₚ. Además, se sugiere una nueva clasificación de suelos y coeficiente de sitio que son bastante similares al código sísmico chileno (NCh 433). Además, el ratio ⁄ₘ es un parámetro de relación innovador propuesto en este estudio que tiene menor incertidumbre en comparación con los otros IMs. Además, este nuevo IM puede contribuir a generar aceleraciones sintéticas. Finalmente, la relación PGA vertical a horizontal de 2/3 sugerida en el código sísmico peruano (E030) puede sobreestimar la PGA para movimientos verticales del suelo en escenarios críticos.
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spelling De Risi, RaffaeleParedes Estacio, Jorge Luis2022-03-10T16:05:22Z2022-03-10T16:05:22Z2020-09-24https://renati.sunedu.gob.pe/handle/sunedu/3094212Se desarrolla una nueva ecuación de predicción del movimiento del suelo (GMPE) para eventos interface para componentes horizontales y verticales para la aceleración máxima del suelo (PGA), las aceleraciones espectrales (ₐ), el período medio (ₘ), la relación ⁄, y la relación ⁄(ₘ). Para ello, se seleccionaron 453 eventos interface con 3750 registros de movimiento del suelo de 533 estaciones de seis redes acelerométricas diferentes de Perú, Chile y Ecuador. Los parámetros de intensidad (IMs) antes mencionados se sometieron a regresión utilizando el método de máxima verosimilitud de dos pasos aplicable a un rango de 4.0 a 8.5 w, y hasta distancias de ruptura (ᵣᵤₚ) de 1000 km. El nuevo GMPE para PGA y ₐ provee un mejor ajuste con la data que comunes GMPE extranjeros, que tienden a subestimar los movimientos del suelo en w superiores a 7.0 en un rango específico de ᵣᵤₚ. Además, se sugiere una nueva clasificación de suelos y coeficiente de sitio que son bastante similares al código sísmico chileno (NCh 433). Además, el ratio ⁄ₘ es un parámetro de relación innovador propuesto en este estudio que tiene menor incertidumbre en comparación con los otros IMs. Además, este nuevo IM puede contribuir a generar aceleraciones sintéticas. Finalmente, la relación PGA vertical a horizontal de 2/3 sugerida en el código sísmico peruano (E030) puede sobreestimar la PGA para movimientos verticales del suelo en escenarios críticos.This dissertation is written for the purpose of developing a Ground-Motion Prediction Equation (GMPE) for the Peruvian subduction zone, which relies on foreign GMPEs for Probabilistic Seismic Hazard Assessment (PSHA) from which is base the current Peruvian seismic code (E030). The proposed GMPE model not only predict common Intensity Measures (IM) for both horizontal and vertical components like peak ground acceleration (PGA) and Spectral accelerations (ₐ) between 0.2 and 5.0s, but also covers other IMs such as the mean period (ₘ), the ⁄ ratio, the ⁄ₘ ratio and the ⁄(ₘ) ratio. The latter two parameter relates PGA, peak ground velocity (PGV) and mean frequency (ₘ), which is the inverse of the ₘ. To do so, a complied dataset of 2803 events were collected mainly from Peru, Chile and Ecuador between 4.0 and 8.5 w from 1951 to 2020. The current Slab2 three-dimensional geometry of the South America subduction zone as well as other 18 sections derived from different studies were used to define the Peru, Ecuador and Chile subduction zone. This enabled to identify interface, inslab and crustal earthquakes, which represent the 45%, 33% and 22% considering the entire dataset, respectively. So, only 453 interface events were selected with 3750 ground motion records from 533 stations, which comprise six different networks from Peru, Chile and Ecuador. The aforementioned IMs were used as regressor parameters for both horizontal and vertical components to derive GMPEs applicable to a range of 4.0 to 8.5 w, and a range up to rupture distances (ᵣᵤₚ) of 1000km by assessing the two-step maximum likelihood. The new GMPE for PGA and ₐ performs better than commonly used foreign GMPEs, which tend to underestimate ground motions at w higher than 7.0 at a specific ᵣᵤₚ range. This implies the E030 is currently providing lower PGA at lower ᵣᵤₚ distances for interface events which exclusively harbours the strongest events higher than 8.0 w for the entire dataset used in this study. Also, a new soil classification and site coefficient are suggested which are quite similar to the Chilean Seismic code (NCh 433). These proposed site coefficients do not underestimate PGA values for soil classes ₀, ₂ and ₃ as the Peruvian Seismic code (E030) does for soils under inelastic behavior caused by strong earthquakes. Besides, the ₘ, the ⁄ ratio, and the ⁄ₘ provide less residuals compared to PGA, ₐ, and the ⁄ₘ ratio. Meanwhile, the ⁄ₘ is an innovate ratio parameter proposed in this study that has the lowest uncertainty compared to the other IMs. Also, this new IM may contribute to generate reliable synthetic motions with the same proxy applicability range as previous stated when a strong dataset is not available. In addition, the ⁄ ratio indicates that ground motions (GMs) can be classified as high and intermediate range for the South America subduction zone. Besides, the ₘ variations indicate that both structures and soils with fundamental periods between 0.1 and 0.70s are more vulnerable to resonate to critical scenarios for both horizontal and vertical motions. Finally, the vertical to horizontal PGA ratio of 2/3 suggested in the Peruvian Seismic code (E030) may overestimate the PGA for vertical ground motions. This study found that this ratio depends strongly on moment magnitude, rupture distances and shear shave velocity (ₛ₃₀) and for critical scenarios this ratio may be up to 0.55.Reino Unido. University of Bristl. Think Big postgraduate scholarshipsapplication/pdfengUniversity of BristolGBinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.esSuperintendencia Nacional de Educación Superior Universitaria - SUNEDURegistro Nacional de Trabajos de Investigación - RENATIreponame:Registro Nacional de Trabajos conducentes a Grados y Títulos - RENATIinstname:Superintendencia Nacional de Educación Superior Universitariainstacron:SUNEDUMovimientos del sueloModelos matemáticosEcuaciones predictivasMatemáticas aplicadas a la ingenieríaIngeniería sísmicahttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01Ground Motion Models Considering Diverse Ground Motion Intensity Measure Parameters for the Peruvian Subduction ZoneModelos de movimiento del suelo considerando diversos parámetros de medida de la intensidad del movimiento del suelo para la zona de subducción peruanainfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversity of Bristol. Faculty of Engineering. Department of Civil EngineeringIngeniería Sísmica y Resiliencia de InfraestructurasMáster en Ciencias en Ingeniería Sísmica y Resiliencia de Infraestructurashttp://purl.org/pe-repo/renati/level#maestrohttps://orcid.org/0000-0002-5496-965642153807http://purl.org/pe-repo/renati/type#trabajoDeInvestigacionORIGINALParedesEstacioJL.pdfParedesEstacioJL.pdfDisertaciónapplication/pdf7135126https://renati.sunedu.gob.pe/bitstream/renati/3139/1/ParedesEstacioJL.pdf2794b4037d223b5c24d26d587e8aadd8MD51Autorizacion.pdfAutorizacion.pdfAutorización del registroapplication/pdf895542https://renati.sunedu.gob.pe/bitstream/renati/3139/2/Autorizacion.pdfd070e116eb32087828be3a2205bce850MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://renati.sunedu.gob.pe/bitstream/renati/3139/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53TEXTParedesEstacioJL.pdf.txtParedesEstacioJL.pdf.txtExtracted texttext/plain277686https://renati.sunedu.gob.pe/bitstream/renati/3139/4/ParedesEstacioJL.pdf.txt57da56d57b380ebb4a89d3fd6f435a52MD54Autorizacion.pdf.txtAutorizacion.pdf.txtExtracted texttext/plain5559https://renati.sunedu.gob.pe/bitstream/renati/3139/6/Autorizacion.pdf.txt5283023825adc17456f095b3c92e1136MD56THUMBNAILParedesEstacioJL.pdf.jpgParedesEstacioJL.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1437https://renati.sunedu.gob.pe/bitstream/renati/3139/5/ParedesEstacioJL.pdf.jpgfabd1d21145b4811cded2197a7219226MD55Autorizacion.pdf.jpgAutorizacion.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1626https://renati.sunedu.gob.pe/bitstream/renati/3139/7/Autorizacion.pdf.jpg1b0faf9debb13773457225ef49cb001fMD57renati/3139oai:renati.sunedu.gob.pe:renati/31392022-12-14 04:35:36.054Registro Nacional de Trabajos de Investigaciónrenati@sunedu.gob.peTk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=
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