Respuesta sísmica local en puntos de la ciudad de Granada

Abstract

La experiencia a lo largo de los años nos ha llevado a determinar que la influencia de las condiciones geológicas y topográficas durante el desarrollo de un terremoto son notables produciéndose una modificación de la señal sísmica. Esta modificación se conoce con el nombre de efecto local. Dicha alteración consiste en la amplificación o en la reducción de la señal, así como una mayor o menor duración de la misma y una modificación de su contenido frecuencial, dando lugar a unas características de la señal íntimamente ligadas con las condiciones locales. El análisis de las anomalías de la intensidad sísmica obtenidas a partir de datos macrosísmicos permitió establecer la evidencia que los terrenos blandos amplifican los efectos de los terremotos. Se han desarrollado un gran número de escalas macrosísmicas que recogen y clasifican en grados los efectos que provoca el terremoto sobre las edificaciones, las personas y el medio natural. Las escalas más importantes actualmente en uso son: la escala MSK (Medvedev, Sponhauer, Kärnik, 1963) (que era la escala macrosísmica europea anterior a la EMS actual), la escala MM (de Mercalli Modificada), la escala JMA (Japanese Metereological Agency), la escala EMS98 (European Macroseismic Scale, 1998) y la escala China que equivale a la MM. Las anomalías de la intensidad sísmica analizadas han permitido realizar correlaciones entre la intensidad y las condiciones geológicas y topográficas específicas de la zona (sobre todo de las primeras) con el objetivo de poder realizar mapas de zonificación y microzonnificación sísmicas que permiten delimitar distintas zonas en función de su diferente capacidad para amplificar el movimiento del terreno y, consecuentemente, el daño sísmico. Sin embargo, la limitación de los estudios de zonación y microzonación sísmicas radica principalmente en que la intensidad es un parámetro obtenido a partir de los efectos producidos por la sacudida sísmica con el que se obtiene un valor para estimar la propia acción del movimiento del suelo; por lo tanto, no expresan adecuadamente otro tipo de características, como los periodos dominantes de la vibración, el desigual contenido energético en esos períodos, la interacción suelo-estructura, los fenómenos de resonancia que se producen cuando las frecuencias de vibración del suelo y de la estructura son próximas, etc. Estos fenómenos dan lugar a daños muy diferentes a los esperados en una zona ya que en cada subzona, con condiciones de sitio diferentes, habrá una respuesta del terreno también diferente. Las roturas de taludes, caídas de rocas, o fenómenos de licuefacción y asentamientos del suelo durante o inmediatamente después de la sacudida sísmica son otros efectos inducidos que deben considerarse porque también provocan mayores daños potenciales en las estructuras. Por lo tanto, la identificación de las frecuencias predominantes del suelo y la cuantificación de la amplificación de la señal sísmica constituyen uno de los principales intereses en ingeniería sísmica. Para conseguir estas metas se recurre a métodos empíricos, como p.e. la técnica de Nakamura (1989) y a la simulación numérica de los efectos sísmicos locales como p.e. el método de Tsai (1969), que son los que desarrollaremos en este trabajo.