Fundamentos de Sismología y Diseño Estructural Antisísmico en Zonas de Subducción

Conceptos Esenciales de Geología y Estructuras Sismorresistentes

Este compendio aborda preguntas fundamentales sobre la estructura interna de la Tierra, la dinámica de las placas tectónicas y los principios clave del diseño estructural sismorresistente.

I. Geodinámica y Estructura Terrestre

Interacción de Placas Tectónicas

El origen primario de un sismo se puede explicar como:

• b) La enorme fuerza de fricción litosférica entre las placas tectónicas en movimiento.

En Chile, los terremotos se originan por liberación brusca de energía debido a:

• La subducción de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana.

La interacción entre la placa de Nazca y la Placa Sudamericana se podría decir que es del tipo:

• Falla geológica inversa.

En las dorsales oceánicas, la interacción que se produce entre las placas litosféricas es del tipo:

• Divergencia.

En una falla geológica inversa, las cortezas a ambos lados de la falla:

• Se acercan.

Capas de la Tierra

La ASTENÓSFERA corresponde a:

• C) La parte del manto en estado viscoelástico.

II. Sismología y Ondas Sísmicas

Características de las Ondas

¿Cuál de las siguientes afirmaciones no es una característica de las ondas P?

• d) No son registradas por los sismógrafos que se encuentran al otro lado del núcleo de la Tierra con respecto al hipocentro del sismo. (Nota: Esta afirmación describe el efecto de la zona de sombra de las ondas P, lo que sí es una característica de su propagación).

Las ondas sísmicas Love son:

• d) Superficiales y horizontales.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones no es falsa? (Es decir, ¿Cuál es verdadera?)

• B) Las ondas Rayleigh son ondas de transmisión de la energía liberada por un sismo, provocando aceleraciones oscilantes en las estructuras, ya que generan distensiones y compresiones en el suelo de cimentación.

Cuantificación y Fenómenos Sísmicos

Quién de los siguientes personajes descubrió que la energía liberada por un terremoto se podía cuantificar conociendo las aceleraciones:

• b) Richter. (Nota: La escala de Richter se basa en la amplitud de la onda, aunque su trabajo fue fundamental para la cuantificación sísmica).

El fenómeno de licuefacción se produce cuando:

• B) Los terrenos están saturados de agua y conformados por arenas finas y limos, sobre todo cuando la sacudida tiene gran duración.

Durante un tsunami se puede afirmar que:

• Cuando se genera la ola, su altura es la del desplazamiento producido por la falla en el fondo oceánico.

III. Ingeniería Estructural y Respuesta Sísmica

Propiedades de Materiales y Estructuras

La importancia de la propiedad de los materiales denominada RIGIDEZ radica en que:

• B) Permite controlar los niveles de deformación y/o desplazamiento horizontales de los elementos estructurales.

El concepto de PISO SUAVE (Soft Story) se refiere a:

• D) Que un piso presenta una rigidez lateral significativamente menor comparado con los otros pisos de la estructura.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa?

• D) Un pilar que sea más pequeño que otro en un mismo conjunto. (Esta afirmación es falsa si se refiere a una irregularidad estructural que compromete la respuesta sísmica).

El concepto APLAUSO (Pounding) se refiere a:

• Dos estructuras muy cercanas con períodos distintos.

El edificio de la Escuela de Construcción de la UBB donde se encuentra la sala de clases 202EC está estructurado a base de PÓRTICOS Y MUROS ACOPLADOS.

• Falso.

Efectos Sísmicos y Diseño

Las fuerzas de Inercia en un edificio producen los siguientes efectos:

1. Desplazan la base del edificio de un lado para otro.
2. Movimientos horizontales diferenciales entre los distintos pisos.
3. Esfuerzos de compresión y flexión en los elementos verticales.
4. Momentos volantes en los cimientos del edificio.

• c) II, III y IV.

Para que no se produzca el fenómeno de resonancia y el edificio tenga un mejor comportamiento sísmico debe ocurrir que:

• La frecuencia del terremoto sea mayor que la del edificio. (Se busca que la frecuencia natural del edificio sea diferente a la frecuencia dominante del sismo).

A partir de la siguiente figura se puede inferir que el daño sísmico se produjo porque:

• B) II (sismo actuó) y III (ni armada ni confinada). (Asumiendo que la figura muestra una falla por falta de refuerzo o confinamiento).

Riesgo y Vulnerabilidad

La vulnerabilidad sísmica corresponde a:

• a) La predisposición de una estructura a sufrir daño durante un sismo.

Riesgo sísmico se puede calcular como el producto entre el índice de Vulnerabilidad, el índice de ___, y el índice de Importancia:

• d) Probabilidad sísmica (Amenaza).

Cálculos Estructurales (Contexto Específico)

De acuerdo con el siguiente plano, ¿Cuáles serían las coordenadas Xcm e Ycm del muro desde la izquierda en la dirección Y?:

• D) 0,1 y 4,1.

Si los espesores de muro son 15 y la coordenada CM ycm 2,797:

• c) 2,575.