Actualización de la microzonificación sísmica de Manizales

Abstract

Se actualizó la microzonificación sísmica de Manizales mediante la aplicación de una metodología moderna para la evaluación de efectos de sitio en ciudades, la cual está basada en la geometría de las formaciones geológicas conformadas por suelos blandos. Sobre la base de la interpretación geológica para el área de la ciudad, la elevación (sobre el nivel del mar) de los contactos geológicos es definida, y se obtiene un modelo geométrico tridimensional del subsuelo de la ciudad. La información geotécnica disponible se utiliza para asignar tipos de suelo al modelo geométrico. Las características estáticas y dinámicas del suelo se definen como variables aleatorias y sus momentos de probabilidad se calculan mediante estadística sobre los datos geotécnicos disponibles. Una malla de cálculo compuesta por 1275 nodos se define sobre la ciudad y para cada nodo se obtiene una estratigrafía sintética con parámetros geotécnicos asignados siguiendo sus distribuciones de probabilidad. La respuesta dinámica se calcula, para cada nodo de la malla, por medio de un análisis 1D no lineal (lineal equivalente), utilizando un conjunto de espectros de amplitudes de Fourier generados a nivel de roca firme mediante un modelo de espectro de fuente, para diferentes combinaciones de magnitud y distancia. De esta manera se definen funciones de atenuación del movimiento fuerte específicas de cada nodo de la malla de cálculo. Se calcula la amenaza sísmica a nivel de superficie del terreno y se obtienen los espectros de amenaza uniforme para 475 años de periodo de retorno. A partir de dichos espectros se ajustan espectros de diseño armonizados a la NSR 10, mediante la búsqueda aleatoria de los parámetros Fa y Fv que garantizan un ajuste óptimo. Se calculó la amenaza a nivel de roca firme para establecer los valores de los parámetros Aa y Av. De esta manera, para cualquier ubicación dentro de la ciudad, es posible establecer los valores para determinar el espectro de diseño adecuado. Los resultados de esta microzonificación se presentan de manera rasterizada, lo cual implica un salto cualitativo desde la concepción tradicional de la microzonificación sísmica por zonas, a una concepción por puntos dentro de una malla de cálculo, y en general en cualquier ubicación seleccionada haciendo uso del modelo desarrollado.