Neste trabalho o comportamento sísmico das partes internas de um equipamento de proteção ambiental é estudado. O equipamento, um precipitador eletrostático, é composto basicamente de uma grande caixa de metal elevada, que contem eletrodos positivos e negativos responsáveis pela coleta de material particulado no fluxo de gases industriais. Esses componentes se comportam como pêndulos. No modelo foram considerados os deslocamentos sísmicos horizontais em duas direções ortogonais. De especial interesse está o fato de os eletrodos terem a liberdade de oscilar no plano de uma direção, mas não no seu plano perpendicular. Serão analisados quatro modelos com um, dois, três graus de liberdade, e um com três graus de liberdade linearizado. O modelo mais completo considera como graus de liberdade e coordenadas generalizadas os dois deslocamentos horizontais, e o deslocamento angular do pendulo. Foi adotada a formulação Lagrangeana para derivar as equações de movimento do modelo. As equações diferenciais do movimento de segunda ordem obtidas apresentam um comportamento não linear. Os movimentos sísmicos, que são estocásticos por natureza, serão simulados por meio de um registro sísmico existente, arbitrariamente escolhido. A obtenção dos parâmetros do modelo a ser estudado é de especial interesse para a melhor previsão do comportamento do equipamento quando solicitado a esforços sísmicos. A integração numérica do modelo matemático é efetuada, sendo posteriormente realizados comparativos entre as respostas dos modelos, quando submetidos tanto a vibração livre, como a um sismo real já registrado, arbitrário. / In this work, the seismic behavior of the internal parts of an environmental control equipment is studied. The equipment, an electrostatic precipitator, is basic composed of an elevated large steel box, containing positive and negative electrodes that capture powdered material of industrial effluent gases. These internal components behave essentially as pendula. In the mathematical model seismic motions in two orthogonal directions are considered. It is interesting to realize that the pendular electrodes are free to swing in one plane but not in the other plane. Four increasingly complex nonlinear models are analyzed, with one, two and three degrees of freedom, as well as one 3-degree-of-freedom linearized model. The generalized coordinates of the most complete model are the two horizontal displacements of the top mass and the angular motion of the pendulum. Lagranges formulation is used to derive the equations of motion of the models. These are second order nonlinear ordinary differential equations. The base seismic motions, that are stochastic in nature, are replaced by a arbitrarily chosen existing seismic record. The models parameters are carefully chosen to a good prediction of the equipment under seismic support excitation. Numerical integration of the mathematical model is performed, and comparisons are made of the several models response submitted to free vibrations and to an existing seismic record.

Em geral, os desenvolvimentos na literatura e em códigos de construção voltados para projeto sísmico tem grande ênfase em edifícios civis e seu respectivo comportamento dinâmico. Entretanto, em diversas ocasiões, faz-se necessário o projeto e dimensionamento de equipamentos ou estruturas de geometria e comportamento distintos dos de um edifício usual. Contudo, são encontradas em diferentes normas afirmações e advertências de que as informações lá contidas aplicam-se inteiramente a essas estruturas ou construções similares. Nesses documentos, emitidos por vários países para aplicação em seus respectivos territórios, são estabelecidos procedimentos e métodos. Ademais, opções para análise são propostas, com base em diversos fatores como o tipo de estrutura resistente, a função da edificação, os custos relacionados, a importância da obra e as características geológicas do local de construção. Nesse trabalho, foi realizado o estudo de estruturas para máquinas de fabricação de papel, de modo analítico e por meio do método dos elementos finitos, com respeito a projeto sísmico. Esses equipamentos consistem de pórticos metálicos suportados por estruturas civis, e que suportam rotores por cuja superfície passa o papel durante operação. Os métodos usualmente presentes em normas, força horizontal equivalente, análise espectral e análise transiente com históricos de acelerações no tempo foram aplicados, e suas respostas comparadas e comentadas. Buscou-se como resultado uma melhor compreensão das considerações e dos métodos mais adequados para essas estruturas, assim como das eventuais variações ocasionadas pela sua aplicação. / Usually, the progresses in codes and technical literature regarding seismic analyses are aimed at civil buildings and their dynamic behavior. Nevertheless, frequently, the dimensioning and construction of equipments or structures with distinct geometry and behavior are required. In numerous codes, though, statements that the comprised information should be fully applied solely to buildings and similar constructions are found. In these codes, issued by many countries for the application in their respective territories, there are procedures and criteria established for seismic design. Moreover, applicable analysis methods are presented, and the selection of which one to employ is based on details as type of resistant systems, intended occupation, rebuilding costs, significance and the geological features of the erection site. In this work, the study of structures for paper production machines is presented, regarding seismic analysis and employing analytical and the finite element methods. These machines consist of metallic frames supported by civil structures and supporting rotors, whose surfaces are in contact with the paper web. The methods usually found in codes, equivalent lateral force, spectrum analysis and transient with acceleration time history were considered, and their results compared and commented afterwards. A better understanding of the more appropriate methods and input parameters for these structures was intended, as well as of any eventual deviation caused by their use.

Geólogo / El terremoto del pasado 27 de febrero del 2010, de magnitud Mw=8.8 y epicentro en las costas de Constitución, causó grandes daños materiales y personales entre IX a la V Región. En Santiago, ciudad que ya había sido afectada por el terremoto de Valparaíso de 1985, hubo daños estructurales importantes. Dada la exposición de la ciudad a terremotos de altas magnitudes, se requiere conocer su respuesta frente a este tipo de eventos. En este sentido, se realizó este estudio que tuvo como objetivo realizar una microzonificación sísmica de los sectores de Lampa y Batuco, ubicados en el norte de la cuenca de Santiago. Como la intensidad de un terremoto depende mucho del tipo de suelo, se analizaron las características geológicas del área y, según la respuesta esperada frente a terremotos, se definieron diez unidades. Posteriormente se recopiló información de la intensidad MSK de los terremotos de 1985 y 2010. Los resultados muestran que, para el terremoto de 2010, la intensidad en la zona de estudio alcanzó entre 6,5 y 7,5, mientras que, para el terremoto de 1985, los valores fueron entre 7 y 8,5. Además se hizo un estudio de frecuencias fundamentales aplicando la metodología Nakamura (1989), basada en el cálculo de la razón de las componentes horizontales y verticales de la vibración ambiental. Teóricamente, zonas de menor frecuencia fundamental, caracterizan suelos que resisten de peor forma un terremoto; suelos sísmicamente competentes no arrojan una frecuencia fundamental con este método. En la zona de estudio las medidas de frecuencias obtenidas con Nakamura son de alrededor de 0,5 Hz, es decir, muy bajas. Con estos datos se realizó un mapa de 1:100.000 en las cuales se definieron 3 zonas sísmicas: Zona de Regular respuesta sísmica: incluye sedimentos gruesos mezclados con sedimentos de limos y arcillas, de frecuencias fundamentales de muy baja amplitud, e intensidades MSK del terremoto de 1985 entre 7 y 8 y de 6,5 a 7 para el 2010. Zona de Mala respuesta Sísmica: unidad arenosa de frecuencias fundamentales entre 1 y 2 Hz y de intensidades MSK de entre 7,5 y 8,5 para el terremoto del año 85 y de 6,5 a 7,5 para el del año 10.

Ingeniero Civil / El 27 de Febrero de 2010 la zona centro sur del país se vio afectada por un terremoto de magnitud 8.8 Mw, con epicentro en el mar frente a las costas de la VII Región. Dentro de los edificios que se encontraban instrumentados con acelerómetros para el evento sísmico, existe un edificio de vivienda social de cuatro pisos, con muros de hormigón armado en el primer piso y muros de albañilería confinada en el resto, perteneciente al conjunto habitacional Comunidad Andalucía, ubicado en la comuna de Santiago Centro, Región Metropolitana. Después del terremoto se observó en el edificio una fisura diagonal en uno de los muros de albañilería del segundo piso, y además se registró una aceleración de más de 1 g en el último piso. Por este motivo, el objetivo de esta memoria es estimar la demanda sísmica sobre los muros de albañilería confinada durante el terremoto y compararla con su capacidad resistente, para poder explicar dicha fisura. Para lograr este objetivo se elaboró un modelo de elementos finitos del edificio, con comportamiento lineal y elástico, usando el software SAP2000, y en el cual se ajustaron las propiedades mecánicas de los materiales (albañilería y hormigón armado), para reproducir la frecuencia del edificio, obtenida en la parte del movimiento fuerte de los registros del cuarto piso, durante el terremoto. Los resultados de este trabajo permiten concluir efectivamente que el muro de albañilería fisurado fue unos de los más solicitados durante el sismo, y que además el edificio podría haberte tenido mayores daños de los observados, dejando en evidencia que estas estructuras tienen una sobre resistencia importante. Comparando las frecuencias predominantes obtenidas antes y después del terremoto se observa que estas disminuyeron, alcanzando su valor mínimo durante el terremoto de 2010, lo que indica una evidente degradación de la rigidez del edificio. Además, antes del terremoto, existía una tendencia de disminución de las frecuencias al aumentar las aceleraciones del suelo.

El objetivo principal de esta tesis es entender el impacto de cambios abruptos en la geometría de la placa subductante (slab) en el proceso de ruptura sísmica de los terremotos de subducción en el norte de Chile, tomando como caso de estudio el terremoto de Tocopilla (Mw 7.7) de 2007, para lo cual se utilizan diversas metodologías. En primer lugar, se realiza una exploración de los efectos de este rasgo morfotectónico, basada en la modelación directa del campo de deformación superficial, utilizando el modelo propuesto por Okada [1985]. De los resultados obtenidos se desprende que los modelos del campo de deformación superficial se ven fuertemente influenciados por un quiebre abrupto en la geometría de la subducción, tanto de forma cualitativa, como cuantitativa. Determinado el dominio de influencia del quiebre abrupto desde los modelos directos, se procede a la inversión del campo de deformación superficial, basada en datos de geodesia espacial (estaciones permanentes de GPS e InSAR), utilizando dos metodologías: Okada [1985] y Bouchon [1981]. La primera de ellas considera el medio como un semi-espacio elástico homogéneo, mientras que la segunda utiliza un modelo de velocidades en un medio elástico estratificado, ambas para la obtención de modelos de deslizamiento. Los resultados indican que el terremoto de Tocopilla rompe la parte más profunda de la zona sismogénica, junto con una segmentación a lo largo de rumbo y en profundidad. En consecuencia, se observa que tanto la Península de Mejillones, como el quiebre abrupto propuesto en la geometría, actúan como una barrera geométrica para la ruptura del terremoto. Se explora la cinemática de la ruptura con modelos directos, para la obtención de velocidades de ruptura, utilizando como base los modelos de deslizamiento estático obtenidos desde estaciones permanentes de GPS. Dichos modelos se encuentran en concordancia con lo expuesto en otros trabajos que utilizan datos de estaciones permanente de GPS y geometrías de plano similares a las propuestas en este trabajo [Minson, 2010; Ruiz, 2012]. Los resultados que se obtienen con un quiebre abrupto en la geometría de la subducción no reflejan buenos ajustes, lo que revela la necesidad de desarrollar modelos de inversión cinemática de la ruptura, para la obtención conjunta de modelos de deslizamiento y velocidades de ruptura [ej., Simons et al., 2011; Minson et al., 2013]. Se realizan cálculos del Cambio en el Esfuerzo de Coulomb Estático, para analizar los efectos de un quiebre en la geometría de la subducción, en relación a la inducción de réplicas producto de los cambios en los esfuerzos generados por el terremoto. Los resultados muestran que las réplicas de mayor magnitud (Mw > 6.0) de tipo thrust, son inducidas en zonas donde los esfuerzos aumentan notoriamente, además de revelar una correlación entre la ubicación del quiebre abrupto, la profundidad de dichas réplicas y los cambios en los esfuerzos. Por otra parte, se analiza una réplica del tiposlab push, y desde los resultados es posible apreciar que se ve generada por un deslizamiento asísmico en la parte más profunda de la zona sismogénica. Los resultados obtenidos en esta tesis, por lo tanto, revelan la importancia de poder constreñir la geometría de la subducción (contacto interplaca) y de forma particular, que los quiebres abruptos en la placa, implicarían efectos a considerar en el estudio del proceso de ruptura sísmica en terremotos de subducción. Se concluye que dicho rasgo, actuaría en forma de barrera para terremotos generados en la parte más profunda de la zona sismogénica, revelando una compleja segmentación en profundidad de la subducción. En consecuencia, se obtiene que la geometría es un elemento de primer orden para la comprensión de los procesos de ruptura de terremotos de subducción y la segmentación de la zona sismogénica. / Magíster en Ciencias, Mención Geofísica

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / El presente trabajo estudia las características sísmicas del norte de Chile y la factibilidad de implementar un sistema de alerta temprana. La región de estudio se ubica alrededor de la ciudad de Iquique, zona localizada dentro de una laguna sísmica que no presenta un terremoto importante desde 1877 (Mw 8.8). Esta tesis se divide en dos objetivos principales: el análisis de la sismicidad reciente ocurrida en la zona y la determinación de parámetros de alerta temprana de terremotos. Para esto se utilizan registros provenientes de una red sismológica temporal desplegada en la región con una alta densidad de estaciones. Con estos datos se obtuvieron hipocentros, magnitudes (Ml y Mw) y un subconjunto de mecanismos focales para un total de 366 eventos registrados por 27 estaciones en el periodo comprendido entre Enero de 2011 y Mayo de 2013. Un 87% de los eventos analizados presenta profundidades por sobre 60 km, lo que muestra el predominio de terremotos intraplaca de profundidad intermedia en la zona. Sus mecanismos reflejan un cambio norte-sur desde un régimen extensivo a uno localmente compresivo alrededor de los 21.5° S, latitud que coincide con una variación en la profundidad de este tipo de eventos, situación que podría reflejar una perturbación local en la geometría de la placa subductada. Los parámetros de alerta temprana son obtenidos a partir de porciones iniciales de la fase P para registros desde magnitudes Mw 4.0 determinadas en este estudio, en conjunto con 13 eventos de magnitudes Mw sobre 6.0 ocurridos dentro y alrededor de la zona de estudio. Estos corresponden al periodo característico (Tc), el pick de desplazamiento (PD), el pick de velocidad (PV) y la integral de la velocidad al cuadrado (IV2), para los cuales es evaluada su correlación con la magnitud final Mw obtenida. El escalamiento entre la magnitud y los parámetros basados en la amplitud y la energía liberada muestran mejores resultados que aquellos basados en el contenido de frecuencia de la señal. En el marco de una posible implementación de un sistema de alerta temprana para el cálculo de la magnitud en tiempo real en el norte de Chile, es el pick de desplazamiento (PD) el que muestra la mejor correlación con la magnitud, cuya precisión va mejorando cuando se aumenta la ventana de observación en los primeros segundos de llegada de la onda P.

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / El presente trabajo analiza la responsabilidad de la Administración del Estado con motivo de los perjuicios sufridos por quienes fueron víctimas de saqueos de sus locales comerciales, ocurridos como resultado del terremoto de 27 de febrero de 2010 y las demandas interpuestas en razón de lo mismo. Para poder determinar lo anterior, se optó por un análisis de normas constitucionales y administrativas, de investigaciones realizadas con motivo del esclarecimiento de los sucesos posteriores al sismo y doctrina y jurisprudencia aplicable al caso. La investigación arrojó que, en este caso, efectivamente se configuró la responsabilidad de la Administración del Estado producto de la cuestionable aplicación de las herramientas legales disponibles para hacer frente a la catástrofe natural y las consecuencias derivadas de ella

Memoria (arquitecto) / El proyecto Caleta Fluvial para la Pesca Artesanal Lebu emplazado en la localidad de Lebu, capital de la provincia de Arauco, región del Bíobio, de 25.000 habitantes aproximadamente y que su economía se basaba principalmente, hasta el 27 de febrero de 2010, en la pesca artesanal, siendo una de las caletas con mayor extracción de recursos a nivel nacional. El objetivo general de este proyecto y la memoria es en este contexto generar una propuesta capaz de saldar el conflicto que hoy vive la comunidad de Lebu entre su principal actividad económica y el estado de su infraestructura portuaria. Esto generando una visión integradora entre la comunidad y su entorno natural que pretende ser contemporánea y de proyección futura, pero también profundamente respetuosa de las tradiciones y valores esenciales de sus habitantes. Reconstrucción, producción, turismo, mitigación y sustentabilidad son los ejes en los que se asienta esta propuesta considerando la escala del lugar y sus actores principales.

Memoria (diseñador gráfico) / Este proyecto plantea una enseñanza a través de un videojuego pero se debe tener en cuenta que otra gran problemática es la barrera mental que existe entre videojuegos y generaciones anteriores. Existen muchos conceptos errados sobre los videojuegos, cómo estos influyen en el comportamiento de los niños y también la responsabilidad social que tienen en su formación, por lo tanto es importante derribar aquellos mitos.La necesidad de sentirnos seguros es una necesidad básica. Cada persona en el planeta busca tenerla, sentir y pensar que nada malo le sucederá si está seguro. Pues bien, con el terremoto esa necesidad de seguridad se hizo más grande en la población afectada ya que fue vulnerada de tal manera que buscan la forma de que no suceda nuevamente y con cada pequeña replica el pánico y temor se apodera de muchos de los afectados, en los niños es particularmente difícil porque generalmente traerá repercusiones en el futuro, quizás en futuros traumas o maneras de afrontar los desafíos que tengan en su vida.

Ante la necesidad de recuperar edificios centenarios que pueden tener valor patrimonial, surge el desafío para la ingeniería estructural de poder analizar la capacidad sísmica que presentan estas construcciones a fin de mejorar su desempeño ante estas solicitaciones y así conservar estas obras en el tiempo. En este marco se ha desarrollado el concepto de vulnerabilidad sísmica, el cual determina la situación en la que se encuentra una estructura para hacer frente a una solicitación sísmica e identifica los aspectos de ella que puedan estar deficientes y que deben ser abordados en la recuperación de la misma. En este contexto se desarrolló el presente Trabajo de Título cuyo objetivo principal era determinar a través de un análisis estructural, la situación presente de la Iglesia Santa Ana, ubicada en Valparaíso, Chile, para determinar la necesidad de mejoras de la misma para un futuro proyecto de restauración. Para lograr el objetivo, de la iglesia se estudió su pasado y contexto histórico, su materialidad y sus propiedades mecánicas. Se realizó un catastro de ella y luego se realizó un análisis estático de la misma. Se obtuvo un índice cualitativo de primer orden acorde a la norma europea MSK y luego se hizo un análisis de vulnerabilidad sísmica acorde al índice GNDT, que se encontró era el más idóneo aplicar en este caso. De los antecedentes obtenidos y análisis realizados se pueden destacar los siguientes resultados: -La iglesia Santa Ana presenta daños mayores según la escala de daños MSK, estado que antecede a derrumbes parciales. -La vulnerabilidad sísmica de la Iglesia Santa es de competencia sísmica media. Esto quiere decir que la iglesia actualmente presenta características que le permiten sobrevivir a una solicitación sísmica aun cuando esta capacidad pueda estar en riesgo, y en este sentido esta calificación también indica que la obra se debe intervenir estructuralmente con el objeto de mejorar su competencia sísmica y con ellos mejorar su conservación futura. -Las principales razones del deterioro de la obra son: el escaso mantenimiento que ha hecho que se pierda la protección al ambiente de los elementos estructurales, y las solicitaciones sísmicas que la obra a enfrentado, las que a la fecha son tres sismos de gran magnitud. -Del índice de vulnerabilidad aplicado se pudieron distinguir aspectos de la obra que deben ser recuperados y otros que deben ser intervenidos. En la segunda intención los puntos más críticos son la conservación de las terminaciones, la mejora estructural y material de los elementos verticales como muros y pilares de mampostería, y la mejora del sistema de techos y torre de campanario cuya inestabilidad amenaza la seguridad de la iglesia y de su entorno. En la mejora estructural sísmica y la recuperación de las condiciones originales, se propusieron medidas a tomar en cuenta en un futuro proyecto de restauración.