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ESTUDIO DE AMENAZA SSMICA PARA LA CIUDAD DE GUANARE, ESTADO PORTUGUESA

INDICE GENERAL

CAPITULO 1 .................................................................................................................................................... 1

CONSIDERACIONES GENERALES ........................................................................................................... 1

1.1.-INTRODUCCION ................................................................................................................................. 11.2.-ANTECENTES ...................................................................................................................................... 51.3.- OBJETIVOGENERAL ........................................................................................................................ 51.4.-ALCANCEYLIMITACIONES ............................................................................................................ 5

CAPITULO 2 .................................................................................................................................................... 6

GEOLOGIA DE LA REGION ........................................................................................................................ 6

2.1._INTRODUCCIN. ................................................................................................................................ 6

2.2.-TIPOSDEFALLAS .............................................................................................................................. 62.3.-SNTESISDELAGEOLOGADEVENEZUELA. .............................................................................. 92.4.-MARCOSISMOTECTNICOREGIONAL ........................................................................................ 9

CAPITULO 3. ................................................................................................................................................. 16

SISMICIDAD DE LA REGION. .................................................................................................................. 16

3.1.-BASEDEDATOS ............................................................................................................................... 163.2.-SISMOSQUEHANAFECTADOLAREGINOCCIDENTALDELPAS. .................................... 163.3.-SISMOSREGISTRADOSINSTRUMENTALMENTE ...................................................................... 233.4.-SISMICIDADDEBAJAMAGNITUD ................................................................................................ 243.5.-SISMOSCONMAGNITUDESENEXCESODE4.0 ......................................................................... 243.6.-TASASMEDIASDEEXCEDENCIA................................................................................................. 26

CAPITULO 4 .................................................................................................................................................. 29

MODELO SISMOTECTNICO .................................................................................................................. 29

4.1.-CARACTERIZACINDEFUENTESSSMICAS ............................................................................ 294.2.-SISMOMXIMOPROBABLE .......................................................................................................... 304.3.-MODELOESTUDIADO ..................................................................................................................... 30

CAPITULO 5 .................................................................................................................................................. 33

PROGRAMA CRISIS 2007 ........................................................................................................................... 33

5.1.-INTRODUCCIN ................................................................................................................................ 335.2.-MODELOSDESISMICIDADUTILIZADOS .................................................................................... 34

5.2.1.-MODELO DE MODIFICACIN DE GUTENBERG-RICHTER .................................................. 345.2.2.- MODELO CARACTERSTICO ........... .......... ........... .......... .......... ........... .......... .......... ........... ..... 34

5.3.-INTERPRETACINPROBABILSTICADELASRELACIONESDEATENUACIN .................. 355.4.-PROCEDIMIENTODEINTEGRACINESPACIAL ....................................................................... 365.5.-DISTANCIAALAFUENTE .............................................................................................................. 365.6.-LMITESDELPROGRAMA. ............................................................................................................. 375.7.-DATOSDEENTRADA ...................................................................................................................... 38

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5.8.-EJECUCINDELPROGRAMA ........................................................................................................ 395.9.-RESULTADOS.................................................................................................................................... 405.10.-LEYESDEATENUACINUTILIZADAS. ..................................................................................... 405.11.-METODOPARAINTRODUCIRUNALEYDEATENUACIN ................................................... 42

CAPITULO 6 .................................................................................................................................................. 44

EVALUACION DEL PELIGRO SSMICO ................................................................................................ 44

6.1.-INTRODUCCIN ................................................................................................................................ 446.2.-RESULTADOSOBTENIDOS ............................................................................................................. 44

CAPITULO 7 .................................................................................................................................................. 48

ESPECTROS DE RESPUESTA ................................................................................................................... 48

7.1.-INTRODUCCIN ............................................................................................................................... 48

7.2.-ESPECTROS

DE

RESPUESTA

DE

LA

NORMA

COVENIN

1756-2001 .......................................... 48

7.2.1.- ESPECTRO ELSTICO ............................................................................................................... 487.2.2.-ESPECTRO DE DISEO .............................................................................................................. 49

7.3.-ESPECTRODERESPUESTAELSTICODELPROGRAMACRISIS2007 ................................... 527.4.-ESPECTRODELANORMACOVENIN1756-2001YELPROGRAMA CRISIS2007 .................. 52

CAPITULO 8 .................................................................................................................................................. 56

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. .......................................................................................... 56

8.1.-CONCLUSIONES ............................................................................................................................... 568.2.-RECOMENDACIONES ....................................................................................................................... 57

REFERENCIAS ............................................................................................................................................. 58

ANEXO 1 ........................................................................................................................................................ 61

ANEXO 2 ........................................................................................................................................................ 66

ANEXO 3 ........................................................................................................................................................ 78

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AGRADECIMIENTOS

ANDRY J. BLANCO RUIZ

Gracias al Profesor Ing. Alfonso Malaver por brindarme la oportunidad de realizareste trabajo especial de grado junto a l, impartirme sus valiosos conocimientos, brindarmeformacin tanto intelectual como personal con gran paciencia y mucha capacidadpedaggica.

Gracias al Profesor Ing. Jos Grases por su ayuda y consejos a lo largo de larealizacin de este trabajo, as como el excelente trato y disposicin para mi persona.

Gracias al Profesor Ing. Oscar Lpez por toda su ayuda, consultas y conocimientosque me brind durante la realizacin de este trabajo.

Gracias a mis Padres: Jess A. Blanco R. y Nelly M. Ruiz de Blanco por su apoyopermanente, a mis Hermanos Jess y Andrs por sus consejos y ayudas en todo sentido, ami Abuela Carlota por sus sabios consejos, a mi Ta Zolana por su ayuda y desinteresadacolaboracin, y en especial a mi To Pedro Duque que supo darme muy buenos consejos alo largo de la carrera.

Y, finalmente gracias a mi compaero de tesis, gran amigo Antonio Matheus por supaciencia, constancia y gran dedicacin; desendole el mejor de los xitos profesionales ypersonales; fue un gran placer y orgullo realizar este trabajo especial de grado junto a l.

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ANTONIO J. MATHEUS FELIPE

Agradecido con el Prof. Ing. Alfonso Malaver por el apoyo brindado durante laelaboracin de este trabajo, por la enseanza profesional y personal aportada.

Gracias al Prof. Ing. Jos Grases por su ayuda, aportando sus conocimientos yconsejos.

Gracias al Prof. Ing. Oscar Lpez por recibirnos varias veces en su oficina y aclararnuestras dudas.

Gracias a Adriana Bustamante, por estar siempre pendiente, ayudando, ofreciendo suapoyo incondicional y porque siempre tuvo la frase perfecta para dar nimos durante los

tiempos difciles de la carrera y de este trabajo.Gracias a Andry Blanco, compaero de trabajo y gran amigo por el apoyo durante la

carrera y la elaboracin del trabajo. Agradecido por su constancia y nimo, le deseo elmejor desempeo en el campo laboral y personal y se mantenga siempre cerca, fue unplacer contar con esta gran persona en la elaboracin de este trabajo especial de grado.

Gracias a mis padres Antonio Matheus y Ana Felipe por su gran apoyo y constantepreocupacin durante la carrera y la vida en general, a mis hermanos Eduardo Matheus yLuisana Matheus por estar siempre pendientes aportando alegra y bienestar familiar.

Muy agradecido con los buenos amigos hechos dentro y fuera de la universidad, porformar parte del camino realizado en esta etapa universitaria.

Agradecido con FUNVISIS por permitirnos asistir al curso de amenaza Ssmica ybrindarnos informacin de gran importancia para la elaboracin de este trabajo.

Y, finalmente muy agradecido con la Universidad Catlica Andrs Bello por servirmede casa de estudio y permitirme conocer a tanta gente importante, hacer los mejoresamigos, madurar como persona y por absorber tantos conocimientos tanto acadmicoscomo de la vida.

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RESUMEN

En este Trabajo Especial de Grado se presenta el estudio de la amenaza ssmica parala ciudad de Guanare, estado Portuguesa, utilizando el programa de clculo automatizadoCRISIS elaborado en la Universidad Autnoma de Mxico en el ao 2007.

En la primera parte del trabajo se presenta una sntesis de la geologa, la tectnica yla sismicidad de la regin centrooccidental del pas.

En la segunda parte se presenta la caracterizacin de las fuentes ssmicas y se defineel modulo sismotectnico de la regin en estudio.

En la tercera parte se presenta una descripcin del programa de clculoautomatizado CRISIS 2007, el cual permite determinar la aceleracin horizontal para elsitio en estudio, as como el espectro de respuesta para suelo tipo roca para cada una de las

tres leyes de atenuacin de aceleracin utilizadas en este estudio. Los resultados de laevaluacin de peligro ssmico para la ciudad de Guanare arrojaron una aceleracinhorizontal Ao=0,21g para un periodo medio de retorno de 475 aos, el cual es inferior alAo =0,25g prescripto por la norma COVENIN 1756:2001. Igualmente, se encontr, quelas fallas que ms contribuyen a la amenaza ssmica son las de Bocon Central y elPiedemonte Sur.

En la ltima parte del estudio, se presenta una figura donde se comparan el espectrode respuesta para suelos S1 de la norma COVENIN 1756:2001 y el arrojado por elprograma CRISIS 2007, en la cual se puede apreciar que el espectro de la referida norma esms conservador que el obtenido con el programa CRISIS 2007. As mismo, se presenta lasconclusiones y recomendaciones derivadas de este estudio, entre las cuales se destacan: queel espectro de la norma COVENIN es conservador y que se debe incrementar el nmero deestaciones acelerogrficas en el pas para obtener en una cantidad adecuada de registros quepermitan en el futuro elaborar una ley de atenuacin de aceleraciones adaptada a lascaractersticas sismotectnicas de nuestro pas.

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CAPITULO 1CONSIDERACIONES GENERALES

1.1.- INTRODUCCION

Aproximadamente el 70% de la poblacin Venezolana habita en regiones ssmicamenteactivas con un nivel de peligro ssmico elevado y/o intermedio de acuerdo al mapa dezonificacin con fines de Ingeniera de la norma COVENIN 1756-2001.

Este fenmeno ocurre a lo largo y ancho de las siguientes fallas que muestran actividady sismicidad recientes (FIGURA 1.1):

El sistema de fallas de Bocon y subsidiarias en el occidente de Venezuela, tiene unalongitud de unos 600 km de largo y 100 km de ancho de los andes Venezolanos. Este

sistema est conformado por una serie de fallas subparalelas rumbodeslizantes dextralesde orientacin Noreste. Tambin cuenta con una serie de fallas inversas con la mismaorientacin en los piedemontes andinos(Stephan, 1982; Aggarwal, 1983; Soulas, 1986,Beltrn & Giraldo, 1989).

El sistema de fallas rumbodeslizantes dextrales de San Sebastin-La Victoria en elcentro-norte de Venezuela, de orientacin cercana a la Este-Oeste, con 400 km delongitud y un ancho de 70 km, coexistiendo con una serie de fallas subsidiariasrumbodeslizantes dextrales de orientacin Noroeste-Sureste.

El sistema de fallas rumbodeslizantes dextrales de El Pilar-Casanay en el Noreste deVenezuela, de orientacin Este-Oeste, cuenta con una longitud de 400 km y 70 km deancho, coexistiendo con una serie de fallas inversas de rumbo Noreste-Sureste, y con una

serie de fallas rumbo deslizantes dextrales de orientacin Noroeste. Entre estas fallasestn la de El Soldado y Los Bajos en el Golfo de Paria entre el Noreste de Venezuela yTrinidad. Adicionalmente, una porcin de litosfera de la placa Sur Americana estasubduciendo en sentido Noroeste por debajo de Trinidad y la Pennsula de Paria en elextremo Noreste de Venezuela, alcanzando profundidades en el orden de los 150 km. Enel Noroeste de Venezuela y Norte de Colombia, la placa del Caribe esta subduciendo ensentido Sureste bajo esos territorios, alcanzando profundidades similares.

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FIGURA 1.1 ESQUEMA DE LMITES DE PLACAS PARA VENEZUELA (Audemard et al, 2000)

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Para poder predecir o determinar la forma en que va a vibrar el terreno durante unsismo, que intensidad tendr el movimiento y su duracin, es preciso conocer las

caractersticas de las ondas ssmicas y la forma en que la energa es irradiada a travs delmedio slido de la tierra.La roca de la corteza terrestre tiene propiedades fsicas que hacen que esta se

deforme y vibre elsticamente cuando fuerzas externas actan sobre ella. Cuando la roca sefractura debido a la deformacin de la corteza, se libera energa acumulada en el materialque se disipa principalmente en forma de calor; una menor parte se libera en forma deondas ssmicas que se propagan a travs del medio solido. Las ondas ssmicas se propagana partir de la zona donde se inicio la ruptura, llamada foco o hipocentro, en todas lasdirecciones, hacen vibrar la superficie de la tierra o son percibidas por los seres vivos comotemblores.

Existen principalmente dos tipos de ondas, las que se propagan a travs del medio

slido de la tierra denominadas ondas internas y las ondas que se propagan por la superficieterrestre denominadas ondas de superficie (FIGURA 1.2).

Las ondas de internas se dividen en dos tipos: Ondas Primarias: Este tipo de ondas hacen vibrar las partculas en el

sentido de la propagacin de las ondas; a este tipo de ondas tambin se ledenomina ondas longitudinales o de compresin.

Ondas Secundarias: Este tipo de ondas hacen vibrar las partculas ensentido perpendicular a la trayectoria de las ondas, produciendo esfuerzos decizallamiento en el medio solido que se propagan; a estas ondas tambin seles denomina ondas transversales o de corte.

Las ondas de superficie, se propagan por la superficie terrestre en forma anloga acomo se propagan las ondas en el agua. El movimiento producido por las ondas desuperficie est restringido a la parte superior de la corteza, a una profundidad de unos 30km.

Este tipo de ondas se dividen en dos tipos: Ondas Love u Ondas L:presentan un movimiento similar al de las ondas

secundarias, haciendo vibras la partcula horizontalmente en sentidoperpendicular a la direccin de propagacin

Ondas Rayleigh u Ondas R:Presentan un comportamiento similar al de lasondas de la superficie del agua, haciendo vibrar una partcula sobre un plano

que apunta en direccin de la trayectoria de las ondas, con movimientoelptico horizontal y vertical simultneamente

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FIGURA 1.2 TIPOS DE ONDAS SSMICAS

Las ondas Primarias tienen la capacidad de propagarse a travs de un medio solidoas como tambin en un medio lquido. Debido al parecido que tienen con las ondassonoras, cuando las ondas P emergen a la superficie desde el interior de la tierra, unapequea fraccin se transmite de manera sonora a la superficie, las cuales pueden serpercibidas por animales y por personas.

Las ondas primarias se transmiten a una mayor velocidad que las ondas secundarias,

por esta razn las ondas P se perciben primero en la superficie. Cerca de la fuente (falla) lasondas P tienen una componente vertical mayor, pocos segundos despus llegan las ondas S.

A medida que las ondas ssmicas viajan a travs de la corteza, son reflejadas yrefractadas en las zonas de contacto entre los distintos estratos de roca y suelo queatraviesan; cuando ocurre esto parte de la energa se convierte en otro tipo de onda. De estamanera cuando una onda P toca el fondo de un estrato de sedimentos, parte de su energa setransmite a la superficie como ondas P y otra parte se propaga a travs de los sedimentoscomo ondas S.

A medida que las ondas se van alejando de la fuente (falla) causativa los distintostipos de ondas se van separando entre s, lo cual permite ser percibidas y diferenciadasfcilmente en el sismograma. Pero en el foco todas las ondas estarn mezcladas dando lugar

a un sismograma complicado y difcil de interpretar.En Venezuela, casi todos los sismos destructores han sido de origen superficial; entre

los ms recientes se encuentran, el terremoto de Cariaco del 9 de julio de 1997 y el deCaracas del 29 de julio de 1967.

Se realizara un estudio de amenaza ssmica para la ciudad de Guanare, estadoPortuguesa, la cual de acuerdo a la zonificacin ssmica de la norma COVENIN 1756-2001, est ubicada en la zona ssmica 4 por lo que le corresponde una aceleracin Ao=0,25g y por ende tiene un peligro ssmico intermedio.

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1.2.- ANTECENTES

Actualmente para el estudio de la amenaza ssmica en nuestro pas, se utilizanprogramas comerciales basados en mtodos probabilsticos elaborados en los EstadosUnidos. La idea de este trabajo de grado es utilizar el Programa CRISIS 2007 elaborado enla Universidad Autnoma Nacional de Mxico (UNAM) por los investigadores M. Ordaz,A. Aguilar y J. Arboleda y a fin de tener en nuestro medio una herramienta similar a losprogramas comerciales pero sin costo, ya que el mismo es de uso libre. En la Escuela deIngeniera Civil, se han realizado trabajos especiales de grado con objetivo similar a este,pero usando programas comerciales.

1.3.- OBJETIVO GENERAL

Realizar la evaluacin de la amenaza ssmica para la ciudad de Guanare ubicada enel estado Portuguesa, utilizando el programa de clculo automatizado CRISIS 2007. Asque al culminar nuestro trabajo Especial de Grado, el programa de clculo automatizadoCRISIS quedara a disposicin de la universidad para ser usado por los estudiantes depregrado y postgrado en sus trabajos de investigacin. En ese sentido se ha elaborado unmanual de uso para el programa CRISIS 2007.

1.4.- ALCANCE Y LIMITACIONES

El trabajo est limitado a evaluar la amenaza ssmica para la ciudad de Guanare,estado Portuguesa, usando el programa CRISIS 2007. Los resultados del estudio entrminos de aceleraciones se compararan con los indicados en la norma COVENIN 1756-2001.

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CAPITULO 2GEOLOGIA DE LA REGION

2.1.-INTRODUCCIN.

Una falla es una discontinuidad que se forma en un estrato cuando se produce unafractura en las rocas superficiales de la tierra, es decir cuando las fuerzas tectnicas superanla resistencia de la roca.

Se denominan fallas activas aquellas en que han ocurrido desplazamientos durantelos ltimos 10.000 a 30.000 aos. Las fallas inactivas son aquellas en que no se observaactividad ssmica ni rasgos morfoneotectnicos y en las que se puede determinar que nohan ocurrido desplazamientos durante los ltimos 40.000 aos.

2.2.- TIPOS DE FALLAS Inversas: generadas por fuerzas de compresin perpendiculares a la falla, de

movimiento horizontal preferentemente respecto al plano de falla, el cualtpicamente forma 30 grados con la horizontal, el bloque superior es forzado adeslizarse hacia arriba y asciende respecto al bloque inferior (FIGURA 2.1).

Normales: generadas por traccin, el movimiento es generalmente vertical respectoal plano de falla el cual tpicamente forma 60 grados con la horizontal es decir esoblicuo. En este tipo de fallas el bloque superior desciende respecto al inferior opiso y se desliza hacia abajo siguiendo el ngulo de buzamiento de la falla(FIGURA 2.2).

Transcurrentes: En este tipo de fallas la componente vertical del salto esdespreciable y el movimiento predominante es horizontal. Se distinguen dos tipos

de fallas: dextral y siniestral, dextrales son aquellas fallas donde el movimientorelativo de los bloques es hacia la derecha, mientras que las sinistrales elmovimiento que se describe es hacia la izquierda. Tambin denominan fallatranscurrente lateral derecha (rigth lateral strike slip fault) o falla transcurrentelateral izquierda (left lateral strike slip fault) segn su movimiento relativo(FIGURA 2.3).

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FIGURA 2.1 FALLA DE TIPO INVERSA FIGURA 2.2 FALLA DE TIPO NORMAL

FIGURA 2.3 FALLA DE TIPO TRANSCURRENTE

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TABLA 2.1FALLAS ACTIVAS DE LA REGIN CENTRO-OCCIDENTAL DEL PAS

N FALLAMAGNITUD

MXIMAPROBABLE (Ms)

PROFUNDIDAD(H)

PERIODO DERETORNO(AOS)

1 SAN BOCON 7.2 15 300

2 EL TOCUYO 7.1 15 4100

3 TUAME 6.9 15 700

4 HUMOCARO 6.9 15 1700

5 PIE DE MONTE S. 7.1 15 5300

6 BOCON NORTE 7 15 230

7 AROA 6.7 10 8000

8 BARQUISIMETO 7 10 6900

9 RIO GUARICO 7 15 300010 RIO EL TOCUYO 6.8 15 5000

11 HATO VIEJO 7.3 15 5000

12 LOS ARANGUES 7.1 10 4800

13 BURBUSAY 6.9 15

14 VALERA SUR 6.7 15 1100

15 VALERA NORTE 6.9 15 > 1000

16 PIEDEMONTE N. 7 10 5700

17 ICOTEA 7.1 15 > 1500

18 OCA OCCIDENTAL 7.3 15 1000

19 BOCON 7 10 > 100020 CORRIMIENTO F. 6.9 15 9750

21 DUACA 6.6 15 670

22 GUACAMAYA 2 6.8 15 1500

23 GUACAMAYA 1 6.8 15 1800

24 BOCON C. 7.9 15 345

25 OCA ORIENTAL 7.5 15 1000

26 PICHAO 6.8 15 1500

27 MORN 7.2 15 300

28 ARAGUITA 7 15 6700

29 TACATA 7 15 2000

30 SANTA ROSA 7.1 15 2000

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2.3.-SNTESIS DE LA GEOLOGA DE VENEZUELA.

En Venezuela la sismicidad se reparte principalmente a lo largo de una ancha franjade unos 100 km aproximadamente definida por los sistemas montaosos andinos, centralesy orientales. Los sismos de la referida franja son superficiales, ya que profundidad es menorde 70 km.

Desde el punto de vista geodinmico, los tres sistemas orogrficos mencionadoscorresponden al afrontamiento de dos placas tectnicas diferentes, estas son la Placa delCaribe al Norte y la Placa de Amrica del Sur al Sur.

El lmite principal entre estas dos placas se efecta a travs del sistema de fallasdextrales de Bocon (regin occidental), San Sebastin (regin nor-central) y El Pilar(regin oriental); la velocidad del movimiento relativo es aproximadamente 1 cm/ao(Soulas 1986). Como consecuencia del funcionamiento dextral de este sistema de fallas, la

Placa del Caribe se desplaza hacia el este con respecto a la Placa de Amrica del Sur.2.4.- MARCO SISMOTECTNICO REGIONAL

En la TABLA 2.1 se presentan los parmetros sismognicos de las fallas activas opotencialmente activas a considerar en la evaluacin del peligro ssmico en la ciudad deGuanare, Edo Portuguesa. Esta informacin proviene de trabajos publicados y sintetizadosen el Mapa Neotectnico de Venezuela elaborado por FUNVISIS en el ao 1993(FIGURAS 2.4 y 2.5) y en el Mapa de Fallas Cuaternarias elaborado por Audermard et al.En el ao 2000 (FIGURA 2.6). A continuacin se presenta una sntesis de las caractersticasms resaltantes de las fallas ms importantes anotadas en la TABLA 2.1.

FALLA DE BOCON

La falla activa dextral de Bocon es de orientacin general N45 E, constituye eltramo principal del lmite de las placas del Caribe y Amrica del Sur.

En el estado Lara su trazado es bastante rectilneo, a excepcin del tramoBarquisimeto-Yaritagua (al norte de Cabudare), donde sufre una importante inflexin yadquiere una direccin aproximada este-oeste, noreste-sureste (EO-NE-SO). A partir deYaritagua, esta falla recobra su orientacin original, pero al norte de San Felipe se curvahacia el este y de esta manera se une con el sistema de fallas de San Sebastin.

El tipo de movimiento de la falla de Bocon es transcurrente dextral, por lo que lacomponente horizontal de dicho movimiento es predominante (la componente vertical escasi nula). La velocidad del desplazamiento dextral de la falla de Bocon, para el segmentoMrida-Puerto Cabello, es de 9mm/ao (Schubert, 1982). El sismo mximo posible paraesta falla es de 7.8 (Ms) con un periodo de retorno entre 300 y 400 aos (Giraldo, 1993).Basndose en la geometra de la falla, en esta se pueden considerar tres posibles segmentossismognicos independientes, siendo de norte a sur:

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Tramos Sur: Mrida-La Grita: numerosos criterios neomrficos establecen la presencia yla actividad de la falla de Bocon entre Mrida y la frontera Colombo-Venezolana. Sin

embargo, la existencia de un cambio de direccin de 90 en el trazado de la falla a nivelde la frontera implica una desaceleracin del sistema y un problema para la librepropagacin de la ruptura.

Tramo Central: Barquisimeto-Mrida: corresponde al sector central de la falla, donde losmayores esfuerzos de estudios han sido realizados y por ende es el ms conocido. Lafalla se reconoce en base a diferentes criterios geomrficos: escarpes de fallas, lomos depresin y obturacin, valles lineales, drenajes y lagunas de fallas que han permitidoestablecer en primer lugar la actividad cuaternaria de la falla y en segundo lugar, su tipode desplazamiento y velocidad.

Tramo Norte: Barquisimeto-Morn: la falla en este tramo es bastante rectilnea y se

encuentra flanqueando en casi 200 kilmetros por la Sierra de Aroa en el sur. Encercanas a Marn-Farriar, la falla cambia paulatinamente su orientacin hasta hacerse E-W, en Morn, donde se une a la falla San Sebastin.

FALLA SAN SEBASTIN

Esta falla presenta un accidente que ha sido reconocido a todo lo largo de la costa dellitoral Central en base a levantamientos geofsicos obtenidos en lo esencial por Silver, et al.(1972 y 1975), por MARAVEN, y en perfiles ssmicos ms superficiales efectuados cercade la costa por Rial (1979) y Planesa (1975). Al este de Maiqueta, la falla de San Sebastinse extiende bajo el Mar Caribe en direccin Cabo Codera donde se conecta con la falla de

El Pilar, y al Oeste en direccin de Morn para unirse con la falla de Bocon.La falla de San Sebastin es responsable de la linealidad del trazado de la costa del

Litoral Central y de la ausencia de plataforma continental a lo largo de la cordillera de lacosta entre Cabo Codera y Morn, como respuesta a la transcurrencia dextral de la falla y alhundimiento del bloque norte,

Esta falla constituye el lmite principal entre las placas del Caribe y Sudamrica; porlo tanto, se puede extrapolar para la velocidad de la falla de Bocon de 9 mm/aodeterminada en base a datos geolgicos de superficie (Soulas, 1986b). Se estima para estafalla un sismo mximo probable de magnitud 7.8 con periodo de retorno de unos 320 aos(Giraldo, 1993).

FALLA DE GUACAMAYA

Esta falla constituye la traza Nor-Occidental del sistema de La Victoria. En ella seobserva cortando rocas metamrficas desde el NE de Tinaquillo, donde se une con elcorrimiento de Manrrique, hasta la Fila de Guacamaya, al oeste de Valencia, donde fuedefinida como transcurrente dextral y normal. La prolongacin de la falla Guacamaya haciael este, puede extenderse hasta Mariara de acuerdo a la informacin geofsica. La evidenciams reciente a favor de su actividad tectnica, la constituye la sismicidad de baja magnitud

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ocurrida, bajo forma de un pequeo enjambre de sismos someros, a lo largo de esta trazaentre los aos 1989 y 1990. A esta falla se le atribuye una velocidad de movimiento del

orden de 0.5 mm/ao, con un sismo mximo probable de 6.8 y periodo medio de retorno de1500 aos

FALLA RIO TOCUYO

Esta falla es paralela a la de Bocon, y fue cartografiada por Stephan (1982) yestudiada con detenimiento por Giraldo (1985); la probabilidad de que esta falla interceptela va Barquisimeto- El Tocuyo es alta y se ubicara en los kilmetros iniciales hacia el ladode Barquisimeto.

Segn Giraldo, la falla de Rio Tocuyo aflora entre la localidad de Berln y elkilometro 50 de la carretera de Barquisimeto- El Tocuyo, segn una direccin N 45E

siendo subparalela a la de Bocon. Esta falla pierde su identidad geomorfolgica a ladepresin de Quibor, pero reaparece al norte de Barquisimeto en la regin de Duaca, y seprolongo hacia la localidad de Aroa. Entre las evidencias ms importantes estn lasdeformaciones cuaternarias asociadas a esta falla en las localidades de Berln donde la fallacorta un cono de deyeccin cuaternario en sentido dextral con desplazamientos en el ordende 40 a 70 metros.

FALLA DE BURBUSAY

La falla de Burbusay, como la falla de Valera y de Humocaro, pertenece a unconjunto de fallas transcurrentes sinestrales de orientacin N-S, que tuercen en su

extremidad sur hacia el SW, hasta paralelizarse a la falla de Bocon. Este conjunto de fallasestn ubicadas al norte de la falla de Bocon, entre la costa oriental del lago de Maracaibo yla ciudad de Barquisimeto.

La velocidad de estas fallas se estima en el orden de 0.1 mm/ao y la ocurrenciaprobable de un sismo mximo de 6.9 cada 5000 aos. Esto debido a una ruptura desuperficie de unos 40 km de longitud

FALLA HATO VIEJO

Esta falla se presenta en el mapa neotectnico de Venezuela como de actividadcuaternaria con una longitud de ms de 150 kilmetros de activad dextral. Esta falla,

estudiada por primera vez por Stephan (1982), se extiende en direccin NE, entre laspoblaciones de Carache y San Pablo. A nivel de Carache se amortigua con la falla deBurbusay; en su extremidad NE se une con otras fallas en las cercanas de San Pablocorriendo paralela por los ltimos 12 kilmetros desde el sur del embalse Atarigua.Audemard et al. (1998) mencionan que la falla de Hato Viejo desplaza las napas de laformacin Barquisimeto de manera dextral, en aproximada 2.5 kilmetros; lo cual permiteatribuirles una velocidad de desplazamiento muy inferior a 1 mm/ao.

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FIGURA 2.5 FALLAS ACTIVAS DE LA REGION ANDINA DE VENEZUELA (FUNVISIS, 1993)

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FIGURA 2.6 PRINCIPALES FALLAS ACTIVAS DE LA REGIN ANDINA DE VENEZUELA (Audemard, et al 2000)

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FALLA TUAME

La falla de Tuame es una antigua falla inversa, de buzamiento SE, que sita elPrecmbrico encima del Paleozoico en la mayor parte de su trazado. Se extiende sobre unos50 kilmetros, desde la regin del Pramo Chorro Blanco, hasta la zona de Apartaderosdonde tiende a unirse con la falla de Bocon. Est constituida por dos segmentos deorientaciones distintas, cada uno reactivado con caractersticas propias de la tectnicacuaternaria, por lo cual se consideran por separado en la evaluacin de sus parmetrossismognicos.

El segmento Sur, de orientacin promedia NO30E, sigue el flanco derecho del valledel ro Motatan, sobre una distancia de 20 kilmetros, entre Timotes y el picacho ElGaviln. Tiene un movimiento cuaternario, cuya componente vertical, de tipo normal,levanta el bloque Oeste. La componente horizontal es probablemente dextral, y podra ser

dominante. La velocidad de deformacin cuaternaria en este tramo de la falla no se hapodido calcular en ausencia de depsitos cuaternarios fallados; sin embargo, debe ser muypequea, ya que la falla se encuentra localmente sellada por depsitos relativamenteantiguos.El segmento Norte, de orientacin N065E y de buzamiento 60 a 80 SE, seextiende sobre unos 30 kilmetros, entre Timotes y la zona del Pramo Chorro Blanco.Corta oblicuamente una sucesin de quebradas con depsitos cuaternarios ampliamentedesarrollados, por lo cual su actividad reciente es relativamente bien conocida. Estesegmento presenta tambin una muy clara morfologa diagnstica de fallamiento activo.

Se trata de una falla de desplazamiento esencialmente normal (bloque Oestelevantado), con una muy pequea componente dextral. Su velocidad se puede estimar entre0,5 y 1 mm/ao y se espera un sismo mximo probable de magnitud 6.9 en la misma

terraza fallada de Tuame. FALLA DE HUMOCARO

Esta falla presenta caractersticas en estilo tectnico transcurrentes sinestrales deorientacin N-S. Esta falla se encuentra cercana a la ciudad de Barquisimeto extendindoseentre Humocaro y Atarigua. Se estimas muy preliminarmente, la ocurrencia probable de unsismo de magnitud Ms 6.8 con periodo de retorno superior a 1700 aos.

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CAPITULO 3.SISMICIDAD DE LA REGION.

3.1.- BASE DE DATOS

Para el anlisis de la informacin sismolgica de la ciudad en estudio se ha tomadoinformacin de catlogos actualizados citados a continuacin:

a. FUNVISIS (2010). Boletines Sismolgicos de Venezuela (1950-2009), Caracas.b. GRASES, J., ALTEZ, R. y LUGO, M. (1999). Catlogo de Sismos Sentidos o

Destructores en Venezuela, 1530-1998. Editorial Innovacin Tecnolgica, Facultad deIngeniera, UCV. Academia de Ciencias Fsicas, Matemticas y Naturales, Vol.XXXVII - Universidad Central de Venezuela. Caracas.

c. FUNVISIS-INTEVEP (1989). Catlogo de Sismos basados en registros instrumentales,1900-1988. Caracas.d. CERESIS (1985). Catlogo de Terremotos para Amrica del Sur. Datos de hipocentros

e intensidades. Venezuela. Volumen 8. Proyecto SISRA. Lima. Per.e. CENTENO-GRAU, M. (1969). Estudios Sismolgicos. Caracas.

3.2.- SISMOS QUE HAN AFECTADO LA REGIN OCCIDENTAL DEL PAS.

Debido a la violenta sacudida del terreno ciudades enteras han sido devastadas yreducidas a escombros adems de prdidas humanas. Los terremotos son catstrofesnaturales que han provocado destruccin, desamparo y muerte a la humanidad desde

tiempos histricos.Los terremotos, que son producto de la dislocacin o ruptura de la roca, han causadodaos a nivel de catstrofe como la ocurrida en Tanghan, China en 1976 que caus lamuerte a ms de 300.000 personas y numerosas prdidas materiales.

En nuestro pas ocurri un evento destructivo el 26 de Marzo de 1812 que afectfuertemente a ciudades lejanas como Mrida, Barquisimeto, San Felipe y Caracas; ademscauso 4.000 prdidas humanas.

Se procedi a una revisin de la informacin conocida sobre la descripcin desismos que han afectado a la regin Occidental del pas en tiempos histricos. Acontinuacin se presenta una sntesis de los eventos ssmicos conocidos en tiemposhistricos, cuyos efectos en el rea de estudio la ciudad de Guanare, Edo. Portuguesa han

alcanzado intensidades de Mercalli en exceso al grado III a IV.A continuacin se presenta una sntesis de los sismos ms importantes que han ocurrido

en el occidente del pas.

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TERREMOTO DEL 26 DE MARZO DE 1812

El da 26 de Marzo de 1812, a las cuatro de la tarde, un sismo de gran extensinestremeci buena parte del norte-central y occidental de Venezuela, arruinando lasprincipales ciudades desde Caracas hasta Mrida.

Se asocian un numero alto de muertes para este sismo, destacndose las 10.000 deCaracas, las 3000 de la Guaira, las 5000 de Mrida, las 4000 de Barquisimeto y las 3000 deSan Felipe; algunas de estas cifran han sido cuestionadas por parecer exageraciones delmomento.

De acuerdo con Fiedler (1961) por lo extenso de los daos, debe haberse tratado detres terremotos con epicentros en: Caracas, San Felipe-Barquisimeto y Mrida.

En un estudio posterior sobre la regin de Caracas, Fiedler (1968) ubica el epicentro

del evento ms cercano al rea de inters en la ciudad de Mrida, en las coordenadas 8.5N- 71.3W y se le asigna magnitud 6.4. Por la intensidad de daos conocidos otros autoresasignan magnitudes mayores. Grases y Rodrguez (2001) asignan como ms probable elrango de magnitudes 6.9 a 7.2 a este evento. En la FIGURA 3.9 se presenta el mapa deisosistas elaborado por Grases (1990), segn el cual la ciudad de Guanare, cercana al reade inters, alcanz una intensidad MM entre grado V y VI. Es importante sealar que en elmapa de isosistas elaborado por Altez (2005) de este sismo para la regin andina, asigna ala ciudad de Guanare una intensidad MM entre grado III y IV.

FIGURA 3.1 MAPA DE ISOSISTAS DEL TERREMOTO DEL 26 DE MARZO DE 1812

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EL GRAN TERREMOTO DE LOS ANDES DEL 28 DE ABRIL DE 1894

Tambin conocido como el terremoto de Santa Cruz de Mora, es uno de los sismosms importantes de la historia ssmica de Venezuela.

Este sismo causo la destruccin de las poblaciones Merideas de Santa Cruz deMora y Zea. As mismo, ocasiono ms de 300 muertos y daos severos en muchaspoblaciones de Mrida y Tchira

Este terremoto causo una gran cantidad de efectos locales en suelos, entre los cualesdestacan: deslizamientos en tierra, cada de rocas, polvaredas y hundimiento de tierra en losvalles de los ros Chama y Mocoties; humaredas, cada de grandes rboles y eyecciones deagua y arena (licuacin de suelos) en la llanura aluvial de la zona del sur del lago deMaracaibo, en las cercanas de el Viga. En particular, resultan de sumo inters los daos a

obras civiles y los efectos geolgicos observados entre los kilmetros 28 y 60 de la vafrrea Santa Brbara El Viga, donde la intensidad asignada fue de grado de VIII. En laciudad de Mrida se registraron daos de nivel 8MM de intensidad y en la ciudad deBarinas la intensidad asignada fue de VII. El epicentro fue ubicado en la coordenada71.7W y 8.5N y se corresponde aproximadamente con la traza principal de la falla deBocon.

Para la ciudad de Guanare se asigna una intensidad de VI segn la escala deMercalli, a este evento se le asigno tambin una magnitud de 7.1 y una profundidad de 20km (Fiedler, 1961)

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FIGURA 3.2 MAPA DE ISOSISTAS DEL GRAN TERREMOTO DE LOS ANDES

DEL 28 DE ABRIL DE 1894

EL TERREMOTO DE LA GRITA DEL 14 DE MARZO DE 1932

Este sismo ocurri el da 14 del mes de marzo del ao 1932, a las 5:40 p.m. causestragos en varias poblaciones de los Estados Mrida y Tchira. La zona de daos se centroen La Grita, donde la mayora de las edificaciones sufrieron averas, algunas con colapsoparcial. En La Grita muchas edificaciones sufrieron daos estructurales importantes,especialmente la Iglesia. La intensidad mxima se registro en esta ciudad, con unaasignacin de grado IX. Los pueblos vecinos: Pueblo Hondo, Serobuco, Queniquea, San

Jos de Bolvar, Pregonero, Tovar y Zea, sufrieron daos correspondientes a la intensidadVIII.

Daos menores se registraron en las poblaciones de Santa Cruz de Mora, MesaBolvar, Estanques, Lobatera, San Pedro del Rio, San Juan de Coln e independencia, paralos cuales corresponde una intensidad de grado VII. En Mrida, San Cristbal y Santa Ana,los efectos fueron ms leves, correspondientes al grado VI, en la mayora de estaslocalidades las edificaciones que ms dao sufrieron fueron las iglesias, probablemente

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debido al hecho de que presentan mayor altura. En las ciudades de Barinas y Guanare laintensidad asignada fue de V.

Se reportaron numerosos casos de efectos geolgicos: hundimientos de terreno,cadas de rocas, grietas de gran extensin, manifestaciones geotermales y fenmenosprobables de licuefaccin. En varios puntos sali vapor de agua y lodo; en un lugar llamadoSan Diego, al este de Serobuco se dijo que se abri una grieta en la cual al ser introducidauna rama verde, sala calcinada. En los alrededores del rio y casero de Onia, al suroeste deEl Viga, se reportaron observaciones de fuego y grandes grietas en el terreno, con cada deconstrucciones de palma. Diarios informativos afirmaron la aparicin de una gran grieta enel terreno, de aproximadamente 20 Km de longitud, que pasaba cerca de Las Mesas y que asu paso abri el Pico Zamuro, de unos 300 metros de altura, situado al noroeste deSerobuco. Tambin se reporta una grieta de gran extensin que se observo cerca de

Morotuto perdindose en las selvas de Umuquena.Se reportaron numerosas manifestaciones geolgicas, hubo un deslizamiento de

tierra que de acuerdo con las declaraciones de los informantes, sugieren que pudo tratarsedel borde de la terraza donde se asienta San Flix. Se observaron emanaciones de humounos momentos antes del temblor e igualmente se reportaron agrietamientos yhundimientos del terreno. Estas observaciones sugieren la manifestacin de procesos delicuefaccin, aunque se debe considerar el hecho de la existencia de depsitos de carbncerca de este lugar.

En el mapa de isosistas se asigna a la ciudad de Guanare una intensidad de V en la

escala de Mercalli Modificada IMM).Se reportaron 3 muertes en las reas pobladas y otras 3 mas causadas porderrumbes sobre el camino San SimnLa Grita. El epicentro macrossmico se ubica cercade La Grita, prximo a la falla Bocon, muy cercano a los dos epicentros calculadosinstrumentalmente: J Dewey (1972) en 8.29N y 71.88W con magnitud 6.75 mb y G.Fiedler (1961) en 8.20N y 71.88W con magnitud 6.5 mb.

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FIGURA 3.3 MAPA DE ISOSISTAS DEL TERREMOTO DE LA GRITA DEL 14 DEMARZO DE 1932.

TERREMOTO DE EL TOCUYO DEL 3 DE AGOSTO DE 1950.

El 3 de agosto de 1950 un fuerte terremoto de magnitud 6.9 sacudi la poblacin deEl Tocuyo causando 13 muertos y unos 20 heridos. El epicentro del sismo fue ubicado en lacoordenada 9.74N y 69.83W con una profundidad focal de 27 km y fue precedido deactividad ssmica al occidente de Venezuela y en la regin de la frontera con Colombia. Elterremoto de El Tocuyo afecto numerosas localidades del Estado Lara y probablemente estasociado a la falla de Bocon. Ocasiono daos en El Tocuyo (250 casas destruidas y 700daadas), Gurico, Anzotegui (muy daado). Humocaro Alto y Humocaro Bajo (muydaados), Guaito, Chabasquen, Barquisimeto, Guanare, Carora, Biscuy y Carache. En elpueblo de Guaito apareci una fisura por donde broto agua hirviente y sulfurosa de la tierra.

A la ciudad de Guanare se le asigno una Intensidad de VII segn la escala deMercalli Modificada (IMM), de acuerdo al mapa de isosistas mostrado en la Figura 3.4.Fiedler (1961) estimo la magnitud del sismo en 6.9 con una profundidad focal de 27 km.

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FIGURA 3.4 MAPA DE ISOSISTAS TERREMOTO DEL TOCUYO DEL 3 DE AGOSTO DE1950.

SISMO DE GUANARE DEL 5 DE MARZO DE 1975

Este sismo de magnitud 5.6 tuvo su epicentro segn el ISC en las coordenadas9.133N y 69.866W con una profundidad de 25 Km.

Las localidades ms afectadas por este sismo fueron Guanarito, Sanare, Cabudare,La Mata, Barquisimeto, Duaca, El Tocuyo, Quibor, Los Humocaros y la Ciudad deGuanare, a esta ltima se le asigno una intensidad de VII segn la escala de MercalliModificada. El sismo se sinti en Caracas, en particular algunas urbanizaciones del este dela capital. En Curarigua se reportaron algunas casas derrumbadas y en Maracas sereportaron 7 casas colapsadas y otras con fuertes daos.

SISMO DE SAN PABLO DEL 5 DE ABRIL DE 1975

Este temblor ocurri un mes despus del acontecimiento del 5 de marzo de 1975que afecto principalmente a la ciudad de Guanare; del estudio realizado en un rea estimadade 5000 km2, se puede afirmar que las poblaciones ms afectadas fueron Atarigua y SanPablo.

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De acuerdo al trabajo de campo realizado en las distintas localidades afectadas, se leasigno intensidades de VIII segn Mercalli a Atarigua (10.10N y 69.82W) y San Pablo

(10.14N y 69.70W).A las localidades de El Tigre, Santa Cruz de Cardn (10.06N y 69.79W), Pozo

Salado (10.27N y 69.72W) y Los Yabos (10.10N y 69.66W) se le asigno una intensidadde Mercalli de VII.

A Guanare se le asigno una intensidad de V en la escala de Mercalli Modificada(IMM).

SISMO DE CURARIGUA DEL 17 DE AGOSTO DE 1991.El da sbado 17 de Agosto de 1991 a tempranas horas de la madrugada, ocurri un

temblor de magnitud 5,0 Ms. El epicentro fue localizado por FUNVISIS, en las

coordenadas 10.07N y 70.03W (9.98N y 70.14W segn ISC), y una profundidad focalde 16.2 Km. Tal ubicacin corresponde a los alrededores de Curarigua, pequea poblacindel estado Lara (Ferioli y Lugo, 1991).

El movimiento principal produjo cada de rocas desde las laderas de algunas colinas,en las cercanas del rea epicentral. Algunas grietas en el terreno, de poca extensin, seobservaron grietas menores en algunas viviendas, cadas de friso, se observaron daos enelementos estructurales.

3.3.-SISMOS REGISTRADOS INSTRUMENTALMENTE

El registro instrumental en nuestro pas se inicia con el sismo del 29 de Octubre de1900. Durante algo ms de medio siglo, solo se dispone de sismos registrados por la redmundial de los cuales hay constancia de los listados de ISC.

En los Boletines del Observatorio Cagigal (1957-1972) y de FUNVISIS (1983-2007) puede considerarse que se encuentra la estadstica de los sismos registrados duranteel ltimo medio siglo.

El anlisis de la distribucin de epicentros revela que en la parte suroccidental delos Andes, al suroeste del sistema de fallas de Valera, la actividad ssmica est controlada

por los sistemas de fallas de Piedemonte Oriental y Piedemonte Occidental; entre ellasdiscurren las fallas de Bocon, Uribante, Caparo y otras. Al este de las fallas de Valera, surde la falla de Oca-Ancn y noreste de Bocon (central y Norte), hay una concentracin deactividad que representa un porcentaje elevado de los ms de dos mil sismos registrados enel ltimo medio siglo.

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3.4.-SISMICIDAD DE BAJA MAGNITUD

Se han considerado confiables los sismos de magnitud (M 3.0) registrados en laregin desde 1950 en adelante; stos totalizan 3224 eventos con magnitudes queocasionalmente exceden 4,0 entre los aos 1964 y 2009; del total anterior solo unos 199exceden M= 4,0. Su tasa media de excedencia entre 1975 y 2009 es del orden de 2.66eventos /ao. Sismos con magnitudes mayores que 4,5 se consideran completos desde1964. La distribucin geogrfica de epicentros se da en la FIGURA 3.5.

3.5.-SISMOS CON MAGNITUDES EN EXCESO DE 4.0

La estadstica de eventos en exceso de 4.0 requiere incorporar eventos para loscuales no siempre se dispone de registros instrumentales.

En la Tabla 3.1se recoge la estadstica sobre sismos conocidos en el cuadrnguloestudiado: 8,0-11,0 N y 68.0-72.0 W. En ese cuadrngulo est contenida la ciudad deGuanare. En las dos ltimas columnas de la referida tabla, se sealan los rangos msprobables de tasas de excedencia para las magnitudes indicadas.

TABLA 3.1ESTADSTICA DE LA SISMICIDAD EN EL CUADRNGULO

8,011,0N y 68,072.0W

Rango deMagnitudes

Lapso de Tiempo deinformacin Confiable

Numero deEventos

Tasa de Excedencia(1/ao)

4 1964 - 2009 121 2.6888

4.5 1964 - 2009 50 1.11115 1964 - 2009 21 0.4667

5.5 1975 - 2009 6 0.17646.6 1950-2009 1 0.0169

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FIGURA 3.5 MAPA DE EPICENTROS DE SISMOS CON M 3 EN EL CUADRNGULO

8,0 N-11,0N Y 68,0 W 72,0 W

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3.6.- TASAS MEDIAS DE EXCEDENCIA

De acuerdo con las bases de datos que se han consultado, en el cuadrngulo quecontiene el rea de inters comprendida entre los 8N-11N y 68W-72W, se hanidentificado 30 fallas activas (vase CAPITULO 2).

La evaluacin de la historia ssmica conocida permite estimar los lapsos decompletitud que se dan en la TABLA 3.2. Se incluyen all resultados de evaluacionesrecientes (Grases y Rodrguez, 2001).

De este modo, la base de datos que se reporta en la FIGURA 3.5 revela que en laregin Centro-Occidental existe un rea geogrfica ssmicamente activa. La estadstica deeventos es la que se sintetiza en la TABLA 3.2 y la FIGURA 3.6. La sismicidad promedioha sido cuantificada para los 5 umbrales de magnitud que se dan en la TABLA 3.2 y los

resultados obtenidos se presentan en la FIGURA 3.6.

TABLA 3.2LAPSOS DE COMPLETITUD EN EL REA DE LA REGIN

CENTRO-OCCIDENTAL DE VENEZUELA

MAGNITUD(Ms) LAPSO DE OBSERVACIN

4 1962 - 2009

4,5 1964 - 2009

5 1965 - 2009 5,5 1950 - 2009

6 1950 - 2009

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FIGURA 3.6 TASA DE EXCEDENCIA ANUAL DE MAGNITUDES M SY LAPSOS DE OBSERVACION EN EL

CUADRANGULO 8N-11N Y 68W-72W

2.6888

1.1111

0.4667

0.1764

0.0169

Ln= 8.89-1.951Ms

0.001

0.01

0.1

1

10

4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5

(1/ao)

MAGNITUD (Ms)

FUNCION DE TASA DE EXCEDENCIA

FUNCION DE TASA DE

EXCEDENCIA

MODELO DE EXCEDENCIA

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Del mapa de epicentros que se muestra en la FIGURA 3.5 se desprende que laactividad ssmica de la regin Centro-Occidental durante el presente siglo, se ha

concentrado en ciertas reas. De este anlisis basado en la informacin disponible seobserva que hasta el ao 2009 se han reportado ms de 2200 sismos con magnitud mayor oigual a 3, 338 con magnitud mayor o igual a 4, 23 con magnitud mayor o igual a 5 y 10 conmagnitud igual o mayor a 5.5.

En la TABLA 3.1 se presenta la tasa acumulada de eventos ssmicos desde 1950 hasta2009. El lapso considerado para el clculo de las tasas medias (1/ao) es funcin de lamagnitud Ms, segn la evaluacin de la completitud que se muestra en la TABLA 3.2. Losvalores anotados en la ltima columna de la TABLA 3.1 se presentan grficamente en laFIGURA 3.6. De esta figura se describe en forma aproximada la envolvente de los valorescalculados en la siguiente expresin:

Ln= 8.89-1.951Ms para Ms 6.6 (3.1)La formula antes mostrada sintetiza la actividad ssmica conocida en el cuadrngulo

seleccionado. El empleo de esta frmula conduce al modelo sismotectnico seleccionado.

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CAPITULO 4MODELO SISMOTECTNICO

4.1.- CARACTERIZACIN DE FUENTES SSMICAS

Analizada la informacin geolgica y sismolgica recopilada, se estableci unacorrelacin aproximada entre las fallas activas identificadas y la actividad ssmicasuperficial de la regin en estudio para definir el correspondiente modelo sismotectnico

De una manera general, las fuentes ssmicas incorporadas al referido modelo se hanidentificado como aquellas reas o lineamientos que muestran evidencias de actividadssmica bien sea con base al estudio neotectnico realizado, al conocimiento de los efectosde sismos pasados o en registros instrumentales del ltimo siglo.

En la FIGURA 4.1 se presenta esquemticamente la geometra de las 30 fallas

incorporadas en el modelo sismotectnico de la regin Centro-Occidental del pas.Para el clculo de la amenaza ssmica de la regin Centro-Occidental, se adopt unmodelo en el cual se reconocen las evaluaciones realizadas por gelogos especialistas enneotectnica, especialmente en lo referente a las fallas de Bocon Central y El PiedemonteSur. Por razones de su mayor velocidad de desplazamiento asignada, de las mayoreslongitudes de rotura esperadas y, de los mayores sismos mximos esperados, lacontribucin de la falla Bocon Central resulta predominante en el sitio en estudio.

En la FIGURA 4.1 se presentan en forma esquemtica las fallas que conforman elmodelo sismotectnico para la regin en estudio, cuya identificacin se corresponde con laindicada en la TABLA 2.1. El valor mximo de la magnitud para cada falla est basado enla sismicidad histrica y/o en evidencias geolgicas utilizando correlaciones entre magnitudy longitud de falla.

Tales valores definen truncaturas en las relaciones de recurrencia que describen ladistribucin del numero acumulado de sismos de diferentes magnitudes, debidamentecaracterizado por los valores de la ECUACIN 3.1, stos valores estn respaldados por elregistro histrico de sismos en la regin centro-occidental de Venezuela (vaseSECCIONES 3.2 y 3.3).

Es sabido no obstante, que si bien la historia de sucesos es aleatoria en el tiempo,los grandes sismos requieren un tiempo de espera considerable. Se postula que estos hiatosssmicos son consecuencia de un proceso de acumulacin progresiva de energa dedeformacin hasta alcanzar valores que exceden la capacidad portante de las zonas de falla.De aqu que, reas que se hayan mantenido ssmicamente inactivas durante largo tiempo,pudieran ser ms propensas a un futuro gran sismo que aquellas en las cuales hayansucedido grandes sismos en tiempos recientes. Las implicaciones de lo antes anotado en laevaluacin de la peligrosidad ssmica son importantes, ya que es un hecho aceptado que elmero anlisis estadstico puede no reflejar adecuadamente la peligrosidad real de las fuentesen cuestin.

Esta consideracin se ha tenido presente en la caracterizacin de la actividad de lasfallas cercanas al sitio en estudio tales como: las fallas de Bocon Central, y El PiedemonteSur, lo cual influye en la actividad global del modelo adoptado.

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Teniendo adems presente las incertidumbres propias de la asignacin develocidades de desplazamiento en los accidentes activos ms importantes del rea, se

selecciono un modelo que describe conservadoramente la actividad regional. Los valoresadoptados se dan en la SECCIN 4.3.

4.2.- SISMO MXIMO PROBABLE

En base a las evaluaciones hechas de sismos histricos, se ha seleccionado el sismomximo observado en cada una de las fuentes donde esto ha sido posible, ignorando lasinevitables incertidumbres de esa decisin. Ese valor se compar con el sismo mximoprobable asignado a cada fuente ssmica segn la informacin tectnica disponible y conbase en esas dos fuentes se asignaron los sismos mximos probables a cada fuente ssmicaen el modelo sismotectnico.

4.3.- MODELO ESTUDIADO

Tomando en consideracin las observaciones anotadas en la SECCIN 4.1 y lainformacin disponible, se decidi adoptar el modelo que se da en la TABLA 4.1 paradescribir la actividad ssmica en la regin en estudio.

Para los valores dados en la TABLA 4.1, la tasa media anual se ha inferido a partirde la sismicidad histrica a nivel regional y las velocidades de desplazamiento de las fallasse han obtenido de trabajos geolgicos realizados en la regin en estudio.

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TABLA 4.1.MODELO SISMOTECTONICO

N FUENTE PARA Ms >= 4.0 (1/ao)

MODELO

1 SAN SEBASTIAN 1.7002 EL TOCUYO 0.1003 TUAME 0.2554 HUMOCARO 0.1005 PIE DE MONTE SUR 0.0806 BOCONO NORTE 2.0007 AROA 0.0108 BARQUISIMETO 0.100

9 RIO GUARICO 0.10010 RIO EL TOCUYO 0.15011 HATO VIEJO 0.13512 LOS ARANGUES 0.10513 BURBUSAY 0.12514 VALERA SUR 0.20015 VALERA NORTE 0.25016 PIEDEMONTE NORTE 0.10317 ICOTEA 0.40018 OCA OCCIDENTAL 0.50019 ANCON 0.350

20 CORRIMIENTO FRONTAL 0.10021 DUACA 0.01022 GUACAMAYA 2 0.06523 GUACAMAYA 1 0.06524 BOCONO CENTRAL 2.80025 OCA ORIENTAL 0.55026 PICHAO 0.10027 MORON 0.40028 ARAGUITA 0.10029 TACATA 0.10030 SANTA ROSA 0.100

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FIGURA 4.1 ESQUEMA DE FALLAS DEL MODELO SISMOTECTONICO DE LA REGINCENTRO-OCCIDENTAL DE VENEZUELA

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CAPITULO 5PROGRAMA CRISIS 2007

5.1.-INTRODUCCIN

El programa Crisis est concebido para calcular la amenaza ssmica en un sitiodeterminado. El programa supone que, dentro de una fuente ssmica, un procesoindependiente de ocurrencia de terremotos se est llevando a cabo. Para cada fuentessmica, las tasas de magnitud de excedencia, (M), se estiman por medio de anlisisestadsticos de catlogos de terremotos. Estas tasas son el numero de terremotos por unidadde tiempo en los que la magnitud M es superada y que caracterizan la sismicidad de lafuente.

Las fuentes ssmicas son en general, las lneas, reas o volmenes, por los que unproceso de integracin espacial se lleva a cabo para dar cuenta de todas las ubicacionesposibles de coordinacin. Por lo general, se supone que, dentro de una fuente ssmica todoslos puntos tienen la misma probabilidad de ser un foco de un terremoto. En este caso, lastasas de aceleracin debida a la excedencia en una nica fuente se calculan con la siguienteexpresin.

Donde Mo y Mu son, respectivamente, la magnitud mnima y mxima para cada

fuente en el anlisis de la amenaza ssmica. Pr (A a / M, Rij) es la probabilidad de que laaceleracin excede el valor de uno en el lugar, teniendo en cuenta que a una distancia Rij seorigina un terremoto de magnitud M. Rij es la distancia entre el sitio y los sub-elementos enel que ha constituido la fuente. Un peso Wij se ha asignado a cada sub-elemento, y en laexpresin anterior, se supone que Wij = 1. Por ltimo, la contribucin de todas las fuentescomo amenaza de ocurrencia de un terremoto en el sitio en estudio, se define como:

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5.2.-MODELOS DE SISMICIDAD UTILIZADOS

El programa Crisis admite dos tipos de modelos de sismicidad, los cuales difierenen la forma de definir la magnitud del sismo y la tasa de excedencia, los dos modelos sonlos siguientes:

5.2.1.-MODELO DE MODIFICACIN DE GUTENBERG-RICHTER

En este modelo, la magnitud del sismo y la tasa de excedencia viene dado por lasiguiente expresin:

donde: o es la tasa de excedencia de magnitud Mo, es un parmetro equivalente al valorB de la fuente (se introduce en trminos de logaritmo natural) y Mu es la magnitudmxima de la fuente.

Para el proceso de Poisson, la densidad de probabilidad de que ocurra el terremotode magnitud M, viene dado por:

El programa Crisis puede contabilizar la incertidumbre en y Mu. En este caso, se

debe asignar el coeficiente de variacin y los parmetros que describen la incertidumbreen la magnitud mxima.

5.2.2.- MODELO CARACTERSTICO

En este modelo, la tasa de excedencia de la magnitud del sismo se expresa como :

donde: es el estndar de la funcin acumulada normal, Mo y Mu son las magnitudesmnimas y mximas respectivamente, y EM y S son parmetros que definen la distribucinde M. EM puede ser interpretado como el valor esperado del terremoto caracterstico y Scomo su desviacin estndar. o es la tasa excedencia de la magnitud Mo. La funcin dedensidad de probabilidad de la magnitud es:

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5.3.-INTERPRETACIN PROBABILSTICA DE LAS RELACIONES DEATENUACIN

En general, dada la magnitud y la distancia, la intensidad A se supone que es unavariable aleatoria con una distribucin logartmica normal, con una mediana de Am (M, R)dada por la tabla de atenuacin con combinacin apropiada de la magnitud, distancia, y ladesviacin estndar del logaritmo natural (), la cual se aade como tabla de atenuacin.

Dependiendo del valor de AMAX que figuran en la tabla de atenuacin, lasconsideraciones que se hacen son siguientes:

AMAX = 0En este caso, la distribucin logartmica normal sin lmites se supone A, por lo que:

AMAX> 0En este caso, una distribucin log-normal truncada entre 0 y AMAX se supone A,

por lo que:

Teniendo en cuenta que A se trunca al AMAX independientemente de la magnitud yla distancia.

AMAX

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Teniendo en cuenta que la valor real de truncamiento A depende de la magnitud y ladistancia.

En la FIGURA 5.1 se muestra el efecto de los diferentes regmenes de truncamientopara relaciones de atenuacin de aceleraciones.

FIGURA 5.1 TRUNCAMIENTO PARA RELACIONES DE ATENUACIN DEACELERACIONES

5.4.- PROCEDIMIENTO DE INTEGRACIN ESPACIAL

El programa Crisis supone que dentro de una fuente, la sismicidad se distribuyeuniformemente por unidad de rea (fuente, rea) o por unidad de longitud (fuentelineal).Para las fuentes puntuales, por supuesto, todos los valores de sismicidad se suponeque se concentrar en el punto.

5.5.- DISTANCIA A LA FUENTE

En todas las versiones anteriores del programa Crisis, la distancia de la fuente alsitio en estudio ha sido siempre la distancia focal. En la versin 7.2, existen cuatro formasde medir esta distancia, porque las diferentes relaciones de atenuacin requieren distintasdistancias. Los cuatro tipos de distancia son:

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1) Focal (R focal)2) Epicentral (R epicentral)

3) Joyner y Boore (distancia ms cercana a la proyeccin del plano de falla en la superficiede la Tierra, R jyb)4) La distancia ms cercana a la zona de ruptura (ruptura R)

En la FIGURA 5.2 se ilustra los 4 tipos de distancias utilizadas por el programa.

FIGURA 5.2 TIPOS DE DISTANCIAS DEL SITIO A LA FALLA.

5.6.- LMITES DEL PROGRAMA.

Los datos de entrada se limitan a los siguientes valores:

Nmero mximo de modelos de atenuacin: 50 Nmero mximo de periodos estructurales: 40 Nmero mximo de las regiones ssmicas: 400

Para el resto de las variables, el tamao de las matrices correspondientes solo est

limitado por la memoria del ordenador.El programa Crisis calcula amenaza ssmica utilizando un modelo probabilstico queconsidera las tasas de ocurrencia, las caractersticas de atenuacin y la distribucingeogrfica de los terremotos. Algunas de las caractersticas principales del programa Crisisson:

Ocurrencia del terremoto puede ser modelada, ya sea como un proceso de Poisson ocomo un proceso Terremoto caractersticos.

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Las fuentes pueden ser modelados como reas, lneas o puntos. CRISIS opera con un procedimiento de integracin dinmica que permite el clculo

rpido del riesgo en reas extendidas. Modelos de atenuacin proporcionada por el usuario o integrado en CRISIS dan una gran

flexibilidad para los clculos. Una interfaz grfica fcil, facilita la entrada de datos.

5.7.- DATOS DE ENTRADA

En primer lugar se debe introducir del sitio de estudio su coordenada, las cuales parala ciudad de Guanare, Edo. Portuguesa, son las siguientes coordenadas:

Sitio de estudio Longitud Latitud

Guanare, Edo. Portuguesa 69.75 9.07

El segundo dato que debe incorporarse al programa Crisis son la geometra de lasfallas, la profundidad focal, el tipo de falla e indicar si es una falla activa o inactiva; acontinuacin se observa los datos que se debe introducir por cada falla que se desee:

Falla Bocon Central

Vrtices 5

Longitud Latitud Profundidad

71.15 8.55 15

70.85 8.8 15

70.5 9 15

69.7 9.85 15

70.2 10.05 15

Estado de falla Activa

Tipo de Falla Transcurrente

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El tercer dato necesario para realizar el clculo de amenaza ssmica con el programaCrisis, corresponde a las caractersticas sismognicas de cada falla y el modelo de

ocurrencia. A continuacin se muestran los datos que se le debe asignar a cada falla:

Modelo de ocurrencia Poisson

Falla Bocon Central

Magnitud Mnima (Mo) 4

Coeficiente Lambda (Mo) 2.8

Coeficiente Beta () 1.8Coeficiente de Variacin de

Beta0

Magnitud Mxima (Mu) 7.8

Desviacin stantard 0

Lmite Inferior 7.8Lmite Superior 7.8

A continuacin, se debe incorporar los valores de las ordenadas espectrales, en estepaso se debe indicar la cantidad deseada de ordenadas espectrales con sus respectivosvalores de aceleracin, los cuales son asignados basndose en las leyes de atenuacin paraobtener el espectro de respuesta.

Nmero total de ordenadas espectrales 17

ordenada espectral actual 1

periodo estructural de la ordenada espectral actual 0.01Lmite inferior del nivel de Intensidad 1

Lmite superior del nivel de Intensidad 2000

Unidad de aceleracin cm/s2(gal)Numero de valores de amenaza computados 30

El siguiente paso es de gran importancia, debido a que su procedimiento suele sercomplicado. El mismo consiste en introducir la ley de atenuacin, la cual se explica endetalles en la SECCIN 5.11.

5.8.- EJECUCIN DEL PROGRAMA.

El men del programa permite ejecutar la corrida solo cuando los datos de entradason introducidos correctamente; de existir datos faltantes el programa emitir un mensajemostrando una lista con los datos faltantes necesarios. Despus de realizar las correccionesnecesarias se podr ejecutar el clculo de amenaza ssmica.

Despus de una ejecucin exitosa, se observara en la pantalla los archivos de salidagenerados y donde sern guardados.

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5.9.- RESULTADOS.

El programa Crisis emite los siguientes archivos de salida:

Resultados de archivo (*. res).

Este archivo contiene un listado con el nombre de la corrida, los valores asignados alas variables, las caractersticas de los modelos de atenuacin, y la geometra de las fuentes,los datos que definen las redes de puntos en estudio ( puede ser solo un punto de estudio,como en nuestro caso). Tambin se ofrece un resumen de los clculos para cada sitio enestudio e indica cuales son las fuentes de mayor inters (mayor contribucin a la amenazassmica) y las fuentes que se han omitido. Tambin se indican los tiempos de clculo delequipo (vase ANEXO 1).

Archivos grficos (*. GRA).

Este archivo contiene un encabezado de identificacin breve, e indica las tasas deexcedencia para niveles de intensidad. Este archivo puede ser utilizado para trazar lascurvas de intensidad en funcin de la tasa de excedencia (vase ANEXO 1).

Resultados de las fuentes ssmicas (*. FUE).

Este archivo contiene tasas excedencia por fuente para cada sitio estudiado (vaseANEXO 1).

M-R desagregacin archivo (*. des).

Este archivo contiene los resultados del desglose de la amenaza ssmica, en funcinde la magnitud y la distancia a las fuentes sismognicas (fallas). Estos resultadosdesglosados indican la combinacin de la magnitud y la distancia en funcin de la amenazay as indicar la contribucin de cada falla al sitio en estudio para una intensidad o unperiodo de retorno determinado (vase ANEXO 1).

Adems, el programa Crisis generar archivos binarios (uno para cada medida deintensidad utilizada en el anlisis) para poder generar sus propios mapas.

5.10.- LEYES DE ATENUACIN UTILIZADAS.

En Venezuela no hay un nmero significativo de registros acelerogrficos quepermitan derivar una ley de atenuacin para aceleraciones, por lo cual se utilizan relacionesde atenuacin obtenidas en California, Estados Unidos, por tener una tectnica que tienecierto parecido a la de Venezuela. Para este trabajo se utilizaron 3 leyes de aceleracioneshorizontales: Abrahamson and Silva (2008), Campbell and Bozorgnia (2008), y Boore andAtkinson (2008), las cuales fueron propuestas por el Centro de Investigacin de IngenieraSsmica del Pacfico PEER (Pacific Earthquake Engineering Research).

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La primera ley, A&S (2008), fue derivada con un nmero aproximado de 2750registros acelerogrficos de 135 terremotos ocurridos desde el ao de 1952 hasta 2003, los

cuales varan en magnitud de 4 a 8 aproximadamente. Esta ley es aplicable a magnitudes de5 a 8.5, para distancias de 0 a 200km, con periodos espectrales entre 0.01 y 10 seg, asmismo, es aplicable para fallas de tipo inversa, normal y transcurrentes. Su ecuacin vienedada por la expresin siguiente:

Ln Sa (g) = f1+ a12FRV + a13FNM+ a15FAS+ f5+ FHWf4+ f6+ f8+ f10

Donde:Sa =F1, f4, f5, f6, f8, f10 =

FRV FNM FAS FHW =a12, a13, a15 =

La segunda ley, C&B (2008), es un modelo nuevo de movimiento del terreno quereemplaza los modelos anteriores de movimiento del terreno para la velocidad pico en suelocomo se describe en Campbell (1997) y el valor mximo de aceleracin y el 5% deamortiguamiento para los espectros de respuesta como se describe en Campbell andBozorgnia (2003). Esta ley fue derivada de 1560 registros acelerogrficos de 64 terremotosocurridos desde 1952 hasta 2003, con magnitudes comprendidas entre 4.5 y 7.9aproximadamente, y la mayora con fallas de tipo transcurrentes (Strike-Slip). Es aplicablepara distancia a la ruptura de 0 a 200 kilmetros, con periodos espectrales entre 0.01 a 10seg, tambin aplicable para todos los tipos de falla y para magnitudes desde 4 a 8.5. Suecuacin viene dada por la expresin siguiente:

Ln Sa = fmag+ fdis+ fflt+ fsite+ fsed

Donde:fmagfdisffltfsitefsed =

La tercera ley de atenuacin, B&A (2008), es un modelo obtenido por parte delCentro de Investigacin de Ingeniera Ssmica del Pacfico PEER (Pacific EarthquakeEngineering Research), del anlisis de 1574 registros acelerogrficos de 58 terremotosocurridos a nivel mundial. Sus registros van desde el ao 1966 hasta 2003, con magnitudesentre 4.92 hasta 7.9, y gran cantidad de fallas de tipo transcurrentes. Aplicable paraperiodos espectrales entre 0.01 y 10 seg, magnitudes de 5 a 7.5, y distancias a la ruptura de0 a 200 kilmetros. Su ecuacin viene dada por la expresin siguiente:

Ln Sa = FM+ FD+ FS+ T

Aceleracin espectral del terreno.Parmetros funcionales de la ley de atenuacin que dependen delperiodo espectral, la magnitud (Ms) y la distancia a la ruptura enkilmetros (R).

Parmetros funcionales de la ley que dependen del periodo espectral,magnitud (Ms) y la distancia a la ruptura en kilmetros (R).

Coeficientes que dependen del tipo de terreno y de falla.Coeficientes para el movimiento del terreno

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Donde:FMFDFS= Parmetros funcionales que dependen del periodo espectral, magnitud,

tipo de falla, velocidad de las ondas de corte a 30 metros (m/seg) y ladistancia a la ruptura en kilmetros. = Desviacin Standard menor al valor medio, su valor es 1.5

T = (2+ T2)1/2

5.11.- METODO PARA INTRODUCIR UNA LEY DE ATENUACIN

El mtodo a seguir para introducir una ley de atenuacin consiste en primer lugarconocer las magnitudes mnima y mxima correspondientes a la ley de atenuacinseleccionada. Se debe establecer la distancia a la ruptura (Rjb o Rrup) necesaria para

graficar la ley seleccionada.Posteriormente, se debe crear una matriz donde los valores de las columnascorresponden a las aceleraciones espectrales, las cuales varan desde la magnitud mnimaMo hasta la magnitud mxima Mu para diferentes periodos espectrales de dicha ley deatenuacin; es decir, cada periodo espectral tiene asociada una matriz en la cual los valorescorrespondientes a las filas varan dependiendo de la distancia a la ruptura en kilmetros(Rjb o Rrup) para cada magnitud. En la TABLA 5.1 se presenta un ejemplo usando la leyde Campbell y Bozorgnia.

TABLA 5.1EJEMPLO DE MATRIZ PARA INTRODUCIR UNA LEY DE ATENUACIN

A B C D

1 5 8 4 -

2 1 100 10 3

3 0.01 0.566 - -

4 0.197 0.061 0.036 0.019 0.008 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001

5 0.359 0.137 0.088 0.05 0.023 0.016 0.012 0.009 0.005 0.004

6 0.502 0.238 0.165 0.102 0.05 0.037 0.027 0.021 0.012 0.009

7 0.534 0.314 0.237 0.159 0.085 0.064 0.049 0.037 0.022 0.017

La TABLA 5.1 se describe de la siguiente manera: las celdas A1 y B1 correspondena la magnitud mnima Mo y mxima Mu respectivamente, la celda C1 indica cuantosvalores se tomaran entre dichas magnitudes; es decir, es el nmero de filas que lleva lamatriz para cada periodo espectral.

Las celdas A2 y B2 corresponden a las distancias mnima y mxima a la ruptura dela falla, la celda C2 indica cuantos valores se tomaran entre esas distancias, es decir, es el

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nmero de columnas que lleva la matriz. La celda D2 indica el tipo de distancia a laruptura. La celda A3 indica el periodo espectral y la celda B3 la desviacin estndar.

La celda A4 corresponde al primer valor de aceleracin para un periodo espectral0.01seg, con una magnitud Ms igual 4 con una distancia a la ruptura de 1 kilmetro. Paracompletar esta fila se dejara como fijo la magnitud, variando nicamente la distancia a laruptura. Este ltimo paso se repite para las dems filas variando la magnitudsucesivamente.

En la FIGURA 5.3 se grafican las tres leyes de atenuacin utilizadas para el estudiocon una magnitud Ms igual a 7.

FIGURA 5.3 LEYES DE ATENUACIN PARA MAGNITUD 7

0.001

0.010

0.100

1.000

1 10 100 1000

ACE

LERACINE

SPECTRAL(g)

R (km)

B&A

C&B

A&S

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CAPITULO 6EVALUACION DEL PELIGRO SSMICO

6.1.-INTRODUCCIN

Para la seleccin de movimientos de diseo en roca (Ao) de la ciudad de Guanare,Estado Portuguesa, se muestran aqu los resultados arrojados por el programa CRISIS 2007para determinar la amenaza ssmica del sitio.

6.2.-RESULTADOS OBTENIDOS

Para el clculo de la amenaza ssmica, se utiliz el algoritmo descrito en elCAPTULO 5, con las 30 fuentes consideradas en nuestro modelo, las relaciones de

atenuacin indicadas en la SECCIN 5.9 y el modelo sismotectnico discutido en laSECCIN 4.3. Para la evaluacin de la amenaza ssmica en la ciudad de Guanare, EstadoPortuguesa, se seleccion el punto de coordenadas: 9.07N y 69.75W. La aceleracinmxima horizontal en roca ser el promedio de los valores obtenidos con las tres leyes deatenuacin. En la TABLA 6.1 se anotan los resultados obtenidos para los periodos mediosde retorno de 200, 475, 1000, 2500 y 5000 aos.

TABLA 6.1ACELERACIONES MXIMAS HORIZONTALES EN ROCA

PERIODO DE RETORNO(AOS)

ACELERACIN (Gal)

A&S B&A C&B

200 142 180 209

475 189 209 227

1000 234 240 245

2500 298 275 265

5000 404 305 285

Por tanto, al promediar los resultados anteriores se encuentra que la aceleracinmxima horizontal (Ao) en suelo firme tipo roca, para los periodos medios de retornoconsiderados son los siguientes:

Para 200 aos: Ao = 177 gal = 0.18 g Para 475 aos: Ao = 208 gal = 0.21 g Para 1000 aos: Ao = 240 gal = 0.24 g Para 2500 aos: Ao = 279 gal = 0.28 g Para 5000 aos: Ao = 331 gal = 0.33 g

En la FIGURA 6.1 se grafica el periodo de retorno vs las aceleraciones del terrenopara el sitio en estudio.

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FIGURA 6.1 PERIODO DE RETORNO VS ACELERACIN MAXIMA DEL TERRENO

En las FIGURAS 6.2, 6.3 y 6.4 se grafican las contribuciones de las fuentesssmicas que tienen mayor participacin en la peligrosidad ssmica en el sitio en estudiopara el caso de aceleraciones de 100, 200, y 300 gal

En la FIGURA 6.2 se observa que la mayor participacin se le asigna a la fallaBocon Central, que supera en promedio el 61% para las tres leyes de atenuacin, seguidapor la falla de Piedemonte Sur con un 19% en promedio para las tres leyes de atenuacin yla falla de Bocon Norte con un poco ms del 12% en promedio en las tres leyes deatenuacin.

En la FIGURA 6.3 se nota que en la falla Bocon Central se asigna unaparticipacin del 58% en promedio para las tres leyes de atenuacin, mientras que la fallaPiedemonte Sur tiene una participacin equivalente al 32% en promedio de las tres leyes deatenuacin y un porcentaje poco mayor al 11% se le asigna a la falla de Bocon Norte.

En la FIGURA 6.4 se observa un incremento en la participacin de la falla dePiedemonte Sur con un 38% en promedio de las tres leyes de atenuacin, mientras que lafalla de Bocon Central sigue siendo la fuente con mayor participacin con un 47% enpromedio para las tres leyes de atenuacin y por ltimo la falla de Bocon Norte siguedisminuyendo su participacin con un 11% en promedio de las tres leyes de atenuacin.

100

1000

10000

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Periododeretorno(aos)

Aceleracion (gal)

MODELO

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FIGURA 6.2 CONTRIBUCIN DE FALLAS PARA ACELERACIN DE 100 gal

FIGURA 6.3 CONTRIBUCIN DE FALLAS PARA ACELERACIN DE 200 gal

0

10

20

30

40

50

60

70

Piedemonte S. Bocon Central Bocon Norte

PorcentajedeContribucin

Fallas principales

MODELO

0

10

20

30

40

50

60

70


PorcentajesdeContribuc

in

Fallas Principales

MODELO

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FIGURA 6.4 CONTRIUBIN DE FALLAS PARA ACELERACIN DE 300 gal

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50


PorcentajedeContribucin

Principales Fallas

MODELO

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CAPITULO 7ESPECTROS DE RESPUESTA

7.1.- INTRODUCCIN

En este captulo se dan las acciones ssmicas para el anlisis y dise sismorresistentepara la ciudad de Guanare, Estado Portuguesa. Para la elaboracin de los espectros elsticosy diseo para la ciudad de Guanare se utilizo lo descrito en el captulo 7 de la NormaCOVENIN 1756-2001 y los resultados de los espectros arrojados por el programa CRISIS2007.

7.2.- ESPECTROS DE RESPUESTA DE LA NORMA COVENIN 1756-2001

7.2.1.- ESPECTRO ELSTICODe acuerdo a lo indicado en la Norma COVENIN 1756-2001, las ecuaciones que

describen el espectro elstico son las siguientes:

Ad = Ao [1+ T/To (-1)] T To (7.2)Ad = Ao To < T T* (7.3)Ad = Ao (T*/T) p T > T* (7.4)

Donde:Ao = Aceleracin horizontal del terrenoT = Periodo de vibracin (seg).To = Periodo en el cual se inicia el tramo de aceleraciones espectrales menores o

iguales a 0,25T*T* = Periodo en el cual se inicia el tramo descendente de aceleraciones. = Factor de magnificacin promedio = Factor de correccin del coeficiente de aceleracin.p = Exponente de la rama descendente del espectro.

En la TABLA 7.1 se presenta los valores de , To, T* y p para definir la formaespectral de los perfiles de suelo tipos S1 y S2, as como el factor de correccin de

acuerdo a lo indicado en la SECCIN 7.2 del Captulo 7 de la Norma COVENIN 1756-2001.

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TABLA 7.1VALORES DE T*, , p, yTo

TIPO DESUELO

To(seg) T*(seg) p

S1 2.4 0.1 0.4 1.0 0.85

S2 2.6 0.175 0.7 1.0 0.80

7.2.2.-ESPECTRO DE DISEO

De acuerdo con la Norma COVENIN 1756-2001 los factores de reduccin R derespuesta de las solicitaciones de diseo se calcularn con las siguientes expresiones:

Donde:Ad = Ordenada del espectro de diseo expresada como una fraccin de la

aceleracin en g.c = (R / )1/4

R = Factor de reduccin de respuesta.T* = Periodo caracterstico, funcin de R:

R < 5 T+ = 0.1(R-1) segR 5 T+ = 0.4 seg.

En la FIGURA 7.1 se grafica los espectros de respuesta elstica e inelstica (R = 4)para el perfil de suelo S1, y en la FIGURA 7.2 se grafica los espectros de respuesta elsticae inelstica (R = 4) para el perfil de suelo S2.

T < T+ (7.4)

T + T T* (7.5)

T > T* (7.6)

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FIGURA 7.1 ESPECTRO DE RESPUESTA ELSTICA E INELSTICO PARA SUELO S1

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4 2.8 3.2

AceleracionEspectral(g)

T (Seg)

R = 1R = 4

0.510

0.1275

0.1275 1/T

0.510 1/T

= 5%

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FIGURA 7.2 ESPECTRO DE RESPUESTA ELSTICA E INELSTICO PARA SUELO S2

0.130 1/T

R = 1

R = 4

0.520 1/T

0.520

0.130

= 5%

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7.3.- ESPECTRO DE RESPUESTA ELSTICO DEL PROGRAMA CRISIS 2007.

El programa CRISIS 2007 arroja valores de la aceleracin espectral para losperiodos indicados en el programa para cada una de las tres leyes de atenuacinutilizadas en este trabajo. Para efectos de comparacin en la FIGURA 7.3 se muestranlos tres espectros arrojados por el programa para suelo tipo roca. En la FIGURA 7.3 seobserva que:

i)La ley de Boore y Atkinson da valores menores que las otras dos.ii)Las leyes de Campbell y Bozorgnia y Abrahamson y Silva arrojan resultados muy

similares entre 0 y 1 segundo, a partir del cual la ley de Abrahamson y Silvacomienza a atenuarse ms rpido, llegando incluso a tener valores menores deaceleracin que la de Boore y Atkinson despus de 1.5 segundos.

En la FIGURA 7.3 tambin se dibuja la media de las aceleraciones de las referidastres leyes de atenuacin. En la FIGURA 7.4 se dibujan los espectros normalizados.

7.4.- ESPECTRO DE LA NORMA COVENIN 1756-2001 Y EL PROGRAMACRISIS 2007

En la FIGURA 7.5 se comparan los espectros elsticos para suelo tipo roca de lanorma COVENIN 1756-2001 y el arrojado por el programa crisis 2007.

En dicha figura observamos que el espectro de la norma antes mencionada daaceleraciones ms altas para los periodos entre 0 y 1.3 segundos. A partir de este valorel espectro de CRISIS 2007 arroja valores de aceleracin ligeramente mayores al de lanorma COVENIN 1756-2001. Adems se puede observar que el valor de del espectrode la Norma es 2.4, mientras que el del espectro promedio da 2.15 aproximadamente,

esto quiere decir que el espectro de la Norma es ms conservador con un 10% porencima del espectro promedio arrojado por CRISIS 2007.

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FIGURA 7.3 ESPECTROS DE RESPUESTA ELSTICA PARA LAS TRES LEYES DE AT

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