Agrupamiento de los espectros de respuesta sintéticos para las ondas SH en las ciudades de Barquisimeto y Cabudare, usando técnicas de aprendizaje automático

Resumen

Los efectos destructivos de los terremotos pueden incrementarse en las cuencas sedimentarias debido no sólo a la presencia de sedimentos, sino también a la geometría propia de la cuenca. En este trabajo se realiza el análisis de los resultados del modelado numérico 2D de la propagación de las ondas sísmicas para estimar la respuesta del suelo en las ciudades de Barquisimeto y Cabudare, ubicadas en las cercanías de la falla de Boconó, en el occidente de Venezuela. En esta región se consideraron 9 perfiles utilizando como fuente sísmica dos eventos escenarios de Mw 6,0 y 7,0, respectivamente. Para el modelado de las ondas sísmicas se utilizó el método híbrido que combina la técnica analítica de suma modal con el método numérico de diferencias finitas. A partir de los sismogramas sintéticos, se obtuvieron las razones de los espectros de respuesta de la aceleración (response spectra ratio, RSR) en 879 sitios distribuidos sobre los 9 perfiles. Los RSR fueron posteriormente agrupados mediante la técnica de aprendizaje automático K-means con fines de microzonificación sísmica. Los resultados obtenidos evidencian que la presencia de la cuenca sedimentaria modifica la amplitud, la duración y el contenido de frecuencias de la señal sísmica. De esta manera, se observan amplificaciones mayores en los sitios ubicados sobre sedimentos en comparación con la amplitud de la señal sísmica registrada en sitios ubicados sobre roca. Después de aplicar la técnica de K-means, a las componentes transversales de los RSR, se obtuvieron 5 grupos de espectros los cuales están asociados a diferentes regiones dentro de la cuenca sedimentaria. Todos estos resultados permiten concluir que la geometría de la cuenca tiene importantes efectos sobre los RSR, así como sobre los valores máximos de la velocidad, desplazamientos, entre otros atributos de la señal sísmica.