Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Thesis:
Modelizaciones y análisis de sensibilidad en la evaluación integral del riesgo sísmico a escala urbana. Aplicación a la ciudad de Lorca.
Year:2017
Research Areas
  • Engineering,
  • Civil engineering
Information
Abstract
En esta tesis se presenta una propuesta metodológica para la evaluación integral del riesgo sísmico en un entorno urbano con alto grado de resolución, identificando los métodos actuales y modelos óptimos para la caracterización de las cuatro fases principales en el cálculo del riesgo: peligrosidad, efecto local, vulnerabilidad y cuantificación del daño. Como contribución inédita se incorpora en la metodología un árbol lógico para considerar distintas distribuciones de vulnerabilidad que se simulan estocásticamente por un método de Montecarlo y diferentes métodos de cálculo del daño, con el fin de cuantificar las incertidumbres inherentes a estos dos aspectos. La metodología propuesta es aplicada al núcleo urbano de la ciudad de Lorca, para la cual se realiza un cálculo de peligrosidad con enfoque probabilista-determinista, mediante dos métodos de cálculo: clásico zonificado (MCZ) e hibrido (MH) considerando como fuentes sísmicas zonas y fallas, con el que se identifican dos escenarios sísmicos: 1) un sismo de Mw 5.2 a corta distancia para un periodo de retorno (PR) de 475 años y 2) Un sismo de Mw 6.3 a 15 km para PR de 975 años. El primer escenario coincide con las características del sismo principal de la serie sísmica de Lorca de 2011, por lo que se simula el escenario de daños tomando la localización y el plano de ruptura de la falla de Alhama de Murcia que generó el terremoto, y considerando diferentes modelos de movimiento fuerte del terreno (GMPEs). Se analiza la sensibilidad de los diferentes modelos y métodos en los resultados de peligrosidad y se identifican los que reproducen mejor las aceleraciones registradas en el sismo de 2011. Se realiza además un análisis de sensibilidad considerando distintas distribuciones de vulnerabilidad y efectuando simulaciones de Montecarlo con muestras de 100, 1000, 2000 y 3000 edificios, para valorar el efecto que tiene la asignación de vulnerabilidad en los resultados de daño. Este método se aplica al caso concreto de Lorca, calculando el daño para la distribución de vulnerabilidad de una muestra detallada obtenida en campaña de campo y para la vulnerabilidad asignada a todo el parque inmobiliario de la ciudad de Lorca, comparando los resultados teóricos con los daños observados tras el terremoto de 2011. Los modelos y resultados de la calibración con el escenario del sismo de Lorca de 2011 se utilizan para simular el segundo escenario, correspondiente a un sismo extremo de Mw 6.5, con 5 % de probabilidad de excedencia en 50 años. Estos resultados pueden ser de utilidad para la definición de futuros planes de emergencia en la ciudad de Lorca. Se han extraido una serie de conclusiones referentes a las diferentes fases del cálculo, a los modelos que reproducen mejor el movimiento y los daños, al impacto de usar diferentes modelos y métodos en los resultados finales y a la incertidumbre inherente a cada aspecto del problema. Finalmente, se ha desarrollado un software específico para aplicar la metodología propuesta que puede considerarse otra contribución de esta tesis.
International
No
Type
Doctoral
Mark Rating
Sobresaliente cum laude
Date
28/07/2017
Participants
  • Autor: Ligia Elena Quirós Hernández (UPM)
  • Director: Maria Belen Benito Oterino (UPM)
  • Director: Manuel Navarro Bernal (Universidad de Almería)
Research Group, Departaments and Institutes related
  • Creador: Grupo de Investigación: Ingeniería Sísmica: Dinámica de Suelos y Estructuras
  • Departamento: Ingeniería Topográfica y Cartografía
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