Evaluación de los efectos de las ondas sísmicas en la respuesta dinámica local en la cuenca norte de Bogotá

Abstract

Se evaluaron los efectos de las ondas sísmicas en la respuesta dinámica local de la cuenca sedimentaria del norte de la ciudad de Bogotá, mediante modelos de respuesta dinámica unidimensional (1D), los cuales evalúan los efectos en la respuesta del suelo debido a las ondas de corte que se propagan verticalmente desde el lecho rocoso hasta la superficie y de modelos bidimensionales (2D), que tienen en cuenta la estratigrafía variable del suelo en profundidad y las condiciones de confinamiento lateral del depósito lacustre por la presencia de los Cerros Orientales y los Cerros de Suba. Para los análisis de respuesta dinámica se emplearon los programas de computador DEEPSOIL, el cual realiza análisis unidimensionales (1D) y MIDAS GTS NX, programa de cómputo bidimensional (2D) aplicado a la Ingeniería Geotécnica mediante el método de los elementos finitos. Para la caracterización geotécnica y dinámica de los materiales de la cuenca norte de la ciudad de Bogotá, se recopiló información de campañas de exploración geotécnica y de resultados de ensayos de laboratorio realizados para diferentes proyectos de ingeniería. De manera adicional, se usó la información disponible del Sistema de Información Geotécnica de la EAAB (SISGEO) y del Sistema de Información Geotecnia del Semillero de Investigación de la Universidad Nacional de Colombia. Con base en la información geotécnica recopilada, se seleccionaron dos (2) secciones representativas de la cuenca norte de Bogotá en dirección Oeste - Este, entre los Cerros Orientales y los Cerros de Suba, se determinaron los perfiles estratigráficos, los cuales incluyen las propiedades índice como dinámicas, así como las velocidades de onda de corte (Vs) las cuales se utilizaron para definir las curvas de degradación del módulo cortante y las curvas de amortiguamiento. Para la cuenca sedimentaria del norte de la ciudad de Bogotá, se efectuaron modelos de respuesta sísmica local usando el método lineal equivalente y se obtuvieren graficas comparativas con los resultados de las aceleraciones, deformaciones horizontales y espectros de respuesta en superficie del depósito lacustre con el fin de evaluar los efectos de las ondas sísmicas producto de la reflexión de las ondas y el efecto topográfico de cuenca del norte de Bogotá. (Texto tomado de la fuente)

The effects of seismic waves on the local dynamic response in the sedimentary basin north of the city of Bogota were evaluated using one-dimensional (1D) dynamic response models, which evaluate the effects of shear waves propagating vertically from the bedrock to the surface on the soil response, and two-dimensional (2D) models that take into account the variable stratigraphy of the soil at depth and the lateral confinement conditions of the lake deposit due to the Orientales hills and the Suba hills. For the dynamic response analysis, the computer programs DEEPSOIL, which performs one-dimensional (1D) analyses, and MIDAS GTS NX, a two-dimensional (2D) computation program applied to geotechnical engineering using the finite element method, were used. For the geotechnical and dynamic characterization of the materials of the northern basin of the city of Bogota, information was collected from geotechnical exploration campaigns and the results of laboratory tests carried out for different engineering projects in Bogota. In addition, information was available from the Geotechnical Information System of the EAAB (SISGEO) and from the Geotechnical Information System of the Research Seminar of the Universidad Nacional de Colombia. Based on the geotechnical information collected, two (2) representative sections were selected from the north basin of Bogota in the west - east direction, between the Orientales hills and the Suba hills, the stratigraphic profiles were determined, which include the definition of both the index and dynamic properties, as well as the shear wave velocities (Vs) which were used to define the shear modulus degradation curves and the damping curves. For the evaluation of the effects of seismic waves in the sedimentary basin north of the city of Bogota, local seismic response models were made using the equivalent linear method and comparative graphs were made with the results of accelerations, horizontal deformations and surface response spectra of the lake deposit in order to evaluate the effects of seismic waves resulting from wave reflection and the topographic effect of the basin north of Bogota.