Tratamiento de acelerografo

Física de In Tierra 1999, 11: 81-111

ISSN: 0214-4557

Registro y Tratamiento de Acelerogramas
E. CARREÑO, B. BRAvo, A.
SUÁREZ

y J. M. TORDESILLAS

Instituto Geográfico Nacional

RESUMEN Tanto el registro de acelerogramas como su tratamiento, han ido cambiando a medida que se han transformado los mecanismos de adquisición y el almacenamiento y procesado de los datos. En este trabajose presentan los conceptos básicos de algunos de los parámetros de interés en ingeniería sismológica y los principios en que se fundamentan los instrumentos de registros de aceleración, que siguen siendo básicamente los mismos; así como aquellas herramientas que se utilizan en el tratamiento de acelerogramas, sin olvidar el caso de los registros analógicos, que siguen constituyendo en algunospaíses con sismicidad importante, la mayoría de los registros.

ABSTRACT The recording and analysis of the strong ground motion have been changing in parallel to the transformation of the acquisition mechanism, storage and data processing. Here we are presenting the basic concepts of the different parameters of the engineering seismology and also, the main components of the strong motioninstrumentation, that remain basically ihe same. The main tools for the analysis of digital and analogycal strong motion data are also presented.

E. Carreño, fi. Bravo, A. Suárez yj M. Tordesillas

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1. REGISTRO DE LOS MOVIMIENTOS FUERTES DEL SUELO El conocimiento de las fuerzas de los terremotos, el análisis de sus efectos sobre las estructuras, el desarrollo de normas deconstrucción y los métodos para determinar el riesgo sísmico sobre las construcciones son algunas de las principales motivaciones para el estudio de los acelerogramas. En ellos, cl parámetro de mayor interés es la aceleración del suelo. Son también importantes, la velocidad y el desplazamiento. Una idea de ello la podemos obtener si imaginamos el caso de una estructura simple con una masa concentradaen el tejado (Figí) y consideramos la fuerza lateral concentrada en los elementos verticales, que sedan las paredes o columnas. La respuesta de la estructura a un terremoto viene dada por las leyes de Newton del movimiento,

El miembro de la derecha es la fuerza restauradora dcl edificio que es función de la desviación relativa, x(t) y de su derivada; mientras que la aceleración debe incluirambos, el movimiento relativo y el movimiento de la base; mt + f(x, x, t) = —m~(t) [2]

ecuación que da la respuesta al terremoto como si la estructura estuviese fijada por la base y sometida a una fuerza dinámica —m~(t). La fuerza efectiva de carga debida al terremoto en un punto de la masa es igual a tantas veces la masa por la aceleración del suelo. De esta ecuación vemos que los edificiosconstruidos por ejemplo, en piedra, caracterizados por grandes masas y baja resistencia, son particularmente peligrosos durante los grandes terremotos, al menos en ausencia de otros factores.

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7772

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7

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Figura 1. Estmctura sometida a una fuerza lateral.
FÑira de la Tierra 1999, 11: 81-111

E. Carreño, B. Bravo, A. Suárez yj M. Tordesillas

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Estos registros se denominan de campo cercano, ya que el estudio se realiza en la región epicentral, en la que los movimientos en superficie al paso de las ondas sísmicas son más intensos (movimientos fuertes del suela), produciéndose desplazamientos, velocidades y aceleraciones elevadas, aunque dependiendo fundamentalmente de la magnitud del sismo y de su distancia al epicentro. Aquíno se puede aceptar la hipótesis del foco puntual, ya que la distancia del punto de observación a la superficie de fractura, es del mismo orden de magnitud que la dimensión de la fractura, por lo que el registro obtenido será una superposición de ondas correspondientes a distintos puntos de la fractura, lo que hace que su interpretación sea más compleja. Estamos pues en el ámbito ingenieril de...