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CI 52S DISEÑO SÍSMICO DE ESTRUCTURAS
Semestre Primavera 2007

La Fuente Sísmica
Apuntes de Clases

Autor: Juan Gmo. Valenzuela
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LA FUENTE SÍSMICA
Introducción
En este apunte se realiza una breve introducción a la Fuente Sísmica y se
resumen algunos temas de importancia práctica para la ingeniería antisísmica,
como son, los mecanismos focales y los patrones de radiaciónasociados.
Debido a que esta materia posee una alta complejidad matemática, la que esta
fuera de los alcances de este curso, realizaremos solo una aproximación
intuitiva a este tópico.
Aproximación Geológica
En primer lugar, como una manera de acercarnos al entendimiento de la fuente
sísmica, desarrollaremos una “aproximación geológica” al problema.
Consideraremos, tal como se realiza en el campo dela geología estructural, la
existencia de una falla geológica en superficie.
Esta falla se entiende como un plano que corta en dos a un bloque, el que
podría corresponde a una estratificación de suelos, tal como la indicada en la
Figura 1.
De acuerdo a la inclinación del plano y al movimiento relativo de ambos bloques,
se pueden establecer distintos tipos de fallamiento.
En el caso de queal moverse, ambos bloques “tiendan” a separarse, se habla de
una fallamiento de tipo normal y si “tienden” a juntarse, se habla de
fallamiento de tipo inverso. Estos tipos de fallamiento se denominan dip-slip.
En el caso de que lo bloques “tiendan” a desplazarse horizontalmente uno
respecto del otro, se habla de fallamiento de tipo strike-slip, el que puede ser
derecho o izquierdo, de acuerdoa si se acerca el bloque de la derecha o si se
acerca el bloque de la izquierda, respectivamente. Un ejemplo de strike-slip
izquierdo corresponde al caso de la Falla de San Andrés, San Francisco,
California, Estados Unidos.
En el caso de fallamientos de tipo inverso con bajo ángulo, se habla de
fallamientos tipo thrust, el que corresponde al típico caso de subducción
Chileno-Peruana.
Engeneral, los movimientos relativos de los bloques pueden tener una orientación
cualquiera, por lo que el tipo de fallamiento es una combinación de fallamientos
dip-slip con fallamientos strike-slip, tal como muestra el ejemplo de la Figura 1,
de una falla inversa lateral izquierda.

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Figura 1: Tipos de fallamiento.

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Aproximación Sismológica
La interpretación que elaboran los sismólogos de la fuente sísmica es muy similar
y totalmente análoga, a la desarrollada por los geólogos para el caso de las fallasgeológicas.
Los sismólogos modelan un terremoto como el desplazamiento de una falla, es
decir, como una discontinuidad de desplazamiento a través de una superficie
interna en un medio elástico.
Ésta discontinuidad de desplazamiento en la fuente, “induce” un campo de
desplazamientos en puntos alejados de esta, pudiendo ser evaluado mediante la
r r
Función de Green, G ( x , t ) , del medio.r
La Función de Green proporciona el campo de desplazamiento en un punto x ,
r
que resulta de la aplicación de una fuerza unitaria en el punto xo .

El campo de desplazamiento resultante de una distribución cualquiera de fuerzas
de cuerpo, puede ser calculado como la suma o superposición de las
soluciones (o Funciones de Green), para las distintas fuentes puntuales
individuales.
Se puededemostrar que, el campo de desplazamientos inducido por el
desplazamiento de una falla, coincide con el producido en el campo lejano por
una distribución de “fuerzas de cuerpo equivalentes” para el modelo de falla.
Esta distribución de fuerzas equivalente es conocida como una doble cupla, ya
que corresponde a dos pares de fuerzas actuando simultáneamente:
Un par de fuerzas actúa sobre el...