Terremotos, un fenómeno recurrente y un desafío para la innovación

Artículo escrito por Roberto Boroschek; Leonardo Massone; Felipe Ochoa, Departamento de Ingeniería Civil, Universidad de Chile

Chile es el país más sísmico del mundo, presentando las mayores tasas de recurrencia y magnitudes. También ha sido el escenario de dos de los terremotos más grandes registrados en la historia (1960 y 2010). Aún así, las pérdidas humanas y económicas son significativamente menores, en comparación a otras zonas sísmicas, la razón de esto radica en una respuesta temprana, enfocada en infraestructura resiliente.

La Universidad de Chile ha impulsado grandes aportes en la prevención y mejoramiento de las características de la infraestructura, como es el registro de eventos sísmicos (redes de acelerógrafos, Centro Sismológico Nacional, etc.), el desarrollo de investigación de punta en análisis e interpretación de las consecuencias del daño, el desarrollo de nuevas tecnologías y transferencia tecnológica con docencia, publicaciones, aplicaciones tecnológicas y normativa nacional. También ha impulsado temas como el monitoreo de los sismos, tanto en terreno como en infraestructura, desarrollando las primeras estructuras con protección sísmica, utilizando aisladores y disipadores de energía.

El comportamiento sísmico de estructuras ha sido satisfactorio en los grandes terremotos ocurridos en Chile. Cada estudio de estos eventos ha contribuido al entendimiento de sus efectos, lo que ha permitido influir en los criterios y normas de diseño. En el caso de las estructuras de hormigón armado en edificaciones en altura, el detallamiento adecuado en los bordes de muros fue la primera modificación al diseño, luego del terremoto del 2010. Lo anterior no fue lo único: el estudio de secciones complejas como muros T, discontinuidades en altura como muros bandera o aberturas para puertas o ventanas, ha permitido estimar el impacto en la capacidad de deformación de las estructuras. Varios trabajos de investigación experimental, con ensayos de muros de gran tamaño y trabajos analíticos, han explicado estos fenómenos y sus resultados han servido como insumo para proponer cambios en la normativa chilena.

Además se ha potenciado el desarrollo de proyectos de investigación aplicada, apoyando y asesorando a la industria para favorecer la incorporación de nuevas tecnologías con el respaldo experimental que permite conocer su respuesta estructural. Es así, como recientemente culminó un proyecto con la empresa ACMA, para estudiar soluciones de armadura tradicional con mallas electrosoldadas dúctiles, para sistemas de muros y losas. Actualmente, se están estudiando los beneficios de ductilidad del uso de fibras de PVA en mezclas de hormigón, lo que puede favorecer su aplicación en sistemas estructurales que requieran capacidad de deformación.

En relación al área de Geotecnia y mecánica de suelos, los grandes terremotos han permitido aportar en los estudios del efecto del suelo, sobre el daño estructural. El impulso de los métodos geofísicos, para obtener el perfil de velocidad de onda del suelo y el período de vibración, generaron la necesidad de medir en terreno la velocidad promedio de la onda de corte en los primeros 30 m de profundidad (Vs30), plasmado en el Decreto Supremo 61 de clasificación sísmica de sitios para el diseño sismorresistente.

Actualmente, los esfuerzos de investigación y docencia están enfocados a infraestructura urbana y minera, destacando temáticas estratégicas tales como:

1) Aplicación de nanotecnologías para la industria minera.

2) Desarrollo de metodologías de análisis de ondas sísmicas.

3) El uso de tecnologías de laboratorio y terreno para estudiar suelos.

4) Caracterización sísmica de ciudades a gran escala.

5) Análisis de la incertidumbre en parámetros de diseño.

6) Esfuerzos para caracterizar y monitorear relaves.

7) Investigación en sistemas y ciudades resilientes.

La Universidad de Chile es un protagonista en el desarrollo y transferencia de nuevas tecnologías, aportando hacia un mejor comportamiento de las estructuras.