Selección de leyes de atenuación sísmica de subducción para la evaluación del peligro sísmico en el Perú - Charca Mendoza, Osmar Aldair (2019)
La evaluación del peligro sísmico es de las principales herramientas para la mitigación de desastres en el Perú. En la evaluación del peligro sísmico, el factor que introduce mayor variabilidad en los resultados finales es la selección de la ley de atenuación utilizada en el análisis (Bommer 2005; Toro, 2006). Existen dos leyes de atenuación derivadas de registros sísmicos peruanos (Casaverde y Vargas, 1980 y Chávez et al., 2009), sin embargo, estas presentan limitaciones, como la insuficiente cantidad de registros sísmicos usados en su desarrollo, así como el hecho que solo presentan resultados para suelos tipo C (IBC, 2015). Así pues, estos dos modelos, no reúnen condiciones para ser utilizadas en un análisis de peligro sísmico moderno según los criterios de preselección de Cotton (2006). Debido al desempeño limitado de las leyes de atenuación derivadas de datos locales y al gran impacto de las leyes de atenuación en la evaluación del peligro sísmico, se ha vuelto práctica común en el Perú la adopción de leyes de atenuación de otras regiones como Japón, Nueva Zelanda, Chile, entre otras. Sin embargo, hasta la fecha, no existe un respaldo técnico sobre qué ley de atenuación existente en la literatura es la más apropiada para su uso en el Perú. Este trabajo investiga la aplicabilidad de leyes de atenuación extranjeras derivadas de datos globales y regionales a la zona de subducción del Perú. Para este fin, se compila una base de datos de 485 registros sísmicos asociados a 118 sismos de subducción ocurridos en el Perú y en el norte de Chile, entre 1966 y 2015 con magnitudes que varían entre 5.0 a 8.4 MW. La evaluación del ajuste de las leyes de atenuación a los datos compilados se realiza mediante el método de log-verosimilitud promedio (LLH) de Scherbaum et al. (2009). Los resultados muestran que el periodo, la magnitud del sismo y la sismo génesis del evento son parámetros que afectan significativamente el ajuste de las leyes de atenuación a los datos observados. Esto sugiere que la selección y ponderación de las leyes de atenuación depende del tipo de estructura para la cual se realiza el estudio de peligro sísmico y del tipo de sismo asociado a cada fuente sismogénica (subducción interfase o intraplaca). Por otro lado, para sismos de interfase los modelos de Youngs et al. (1997) y Zhao et al. (2016b) son los que mejor ajuste presentan para todo el rango de periodos, mientras que el modelo de Abrahamson et al. (2016) presenta un buen desempeño para periodos mayores a 1.0 s. En el caso de sismos de intraplaca, el modelo de Abrahamson et al. (2016) muestra el mejor ajuste a los datos compilados, seguido del modelo de Zhao et al. (2016c). Luego se evalúa el peligro sísmico en el Perú para 475 años de periodo de retorno en condiciones de roca, sobre la base de las leyes de atenuación seleccionadas y las ponderaciones recomendadas. Se elabora mapas de isoaceleraciones espectrales en condiciones de roca (suelo tipo B, IBC 2015) para 475 años de periodo de retorno, correspondientes a la máxima aceleración del terreno (PGA) y a periodos estructurales de 0.2 s y 1.0 s. Los resultados se comparan con los factores de zona propuestos por la norma técnica peruana de diseño sismorresistente E.030-2016. Finalmente se propone que las ponderaciones encontradas para sismos de subducción intraplaca, sean utilizadas para sismos de subducción interfase, sin que esto afecte de manera significativa los resultados obtenidos.