Un enfoque integral para la evaluación de la resiliencia sísmica

Abstract

El objetivo de esta investigación es examinar la capacidad de resiliencia de la infraestructura estratégica en ciudades densamente pobladas y ubicadas en regiones propensas a sufrir terremotos. Al comenzar con la investigación se eligió como caso estudio un área estratégica al sur de la Ciudad de México, se realizó un levantamiento de infraestructura importante vulnerable ante eventos sísmicos, se obtuvieron perfiles estratigráficos de las diferentes zonas sismogenicas existentes en el área de estudio según el RCDF, la amenaza sísmica asociada a eventos extremos se caracterizó a través de espectros de peligro uniforme obtenidos en afloramientos de roca cercana a la zona de estudio, estos espectros de peligro uniforme corresponden a las dos zonas sísmicas de mayor influencia para la Ciudad de México (normal y subducción) se tomaron en cuenta periodos de retorno de 125,250,475 y 2475 años. Se realizaron análisis probabilísticos de respuesta de sitio utilizando los espectros de peligro uniforme como movimiento de entrada, estos análisis se llevaron a cabo mediante el programa RADSH, este tipo de análisis considera los movimientos sísmicos como fenómenos aleatorios, suponiéndolos como un proceso gaussiano con media cero, con lo que el fenómeno aleatorio queda completamente caracterizado por su espectro de potencia, físicamente, tal definición del ambiente sísmico es equivalente a considerar una infinidad de historias de aceleraciones con el mismo contenido de frecuencias medio pero con fases aleatoriamente distribuidas (Romo, 1976). Posteriormente se definieron curvas de fragilidad y funciones de recuperación apropiadas para cada tipo de infraestructura existente en el área de estudio. Con los espectros de respuesta obtenidos mediante el análisis probabilístico de respuesta de sitio, con las curvas de fragilidad y funciones de recuperación anteriormente seleccionadas, se llevó a cabo la metodología propuesta en esta investigación, evaluando distintos aspectos: pérdida de conectividad en la red de transporte, daños estructurales en hospitales, en inmuebles importantes, afectaciones en túneles, puentes, pasos a desnivel, puntos de alta demanda y en sistemas de transporte (metro, tren ligero y metrobús).

Se aplicó un modelo colapso/bloqueo sencillo, para tomar en cuenta la posibilidad de que escombros procedentes del colapso de un edificio pudieran bloquear algunos caminos, el análisis de la red de transporte se realiza, inicialmente considerando solo la función de rescate inmediatamente después del terremoto, para definir los sectores críticos de la red con respecto a la conectividad de la misma. Finalmente con ayuda de las funciones de recuperación se estima el tiempo que tardara el sistema en retomar su funcionalidad después del terremoto.