Incertidumbres en la estimación del periodo fundamental de terrenos inclinados

Abstract

El periodo característico de un terreno T 0 , es un parámetro ampliamente usado para definir el periodo de vibración en el cual una mayor amplificación sísmica puede ser esperada. Para terrenos inclinados, contrario a lo presentado en terrenos planos o de baja pendiente, la respuesta sísmica requiere de a lo menos un análisis bidimensional para determinar T 0. Si bien los antecedentes sobre comportamiento sísmico de terrenos inclinados representan una sólida base que permiten identificar algunas de las variables que condicionan la respuesta del suelo, actualmente no hay un criterio unificado respecto a la evaluación analítica o experimental del periodo característico de un terreno inclinado. En el presente estudio se realizó, usando el método de elementos finitos, un análisis paramétrico 2D de la respuesta sísmica de terrenos con inclinación superior a 15°, con el fin de identificar su periodo característico en campo libre. Asimismo, se realizaron mediciones usando la técnica de la relación espectral H/V, HVSR, en un terreno con ángulo de inclinación superior a 15°, cuyos resultados en términos del periodo fueron contrastados con la respuesta registrada en el análisis paramétrico realizado. A partir de los resultados obtenidos se observó que un punto localizado sobre un terreno inclinado puede registrar dos zonas de amplificación, cuyos máximos tienen asociado, independiente del ángulo de inclinación, igual periodo en cualquier punto a lo largo de la pendiente del terreno. Palabras clave: periodo característico, terrenos inclinados, respuesta sísmica, método de relación espectral The characteristic site period T 0 , is a widely used parameter to define the period of vibration in which a greater seismic amplification can be expected. For sloping terrain, unlike what is seen with horizontal terrain, the seismic response requires at least a two-dimensional analysis to determine T 0. Though the literature on the seismic behaviour of sloping terrain represents a solid basis for identifying some of the variables involved in the soil response, there are currently no unified criteria regarding an analytical or experimental evaluation of the characteristic site period for sloping terrain. The present study aims to use the finite elements method to conduct a 2D parametric analysis of the seismic response of terrain with a slope of above 15°, in order to identify its characteristic free-field period. In addition, different measurements were taken using the HV spectral ratio method in a sloping terrain. These measurements were compared with the recorded response on the finite element parametric analysis. From the results, it is shown that any point on a sloping terrain features two amplification peaks, whose maximums are associated, independent of inclination angle of the terrain, with the same periods as any other point along the gradient of the terrain.