Diseño sísmico de la estación Mercado Santa Anita de la L2 del Metro de Lima
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Julio Rodríguez Sánchez [1] ; Antonio Jesús Díaz Moreno [1] ; Guillermo Martínez Ruiz [1] ; Ignacio Hinojosa Sánchez-Barbudo [1]
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[1] AYESA Ingeniería y Arquitectura
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- Localización: VII Congreso Internacional de Estructuras: [resúmenes publicados en la revista Hormigón y Acero (ISSN 0439-5689), v. 68, especial Congreso, junio 2017], 2017, pág. 215
- Idioma: español
- Títulos paralelos:
- Seismic design of the Mercado Santa Anita station in L2 Metro Lima project
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Resumen
Muchas estructuras enterradas son parte fundamental de infraestructuras esenciales para grandes ciudades, como pueden ser las líneas de transporte subterráneo o sistemas de abastecimiento y servicios enterrados.
En zonas sísmicas, estas deben soportar terremotos severos sin pérdida de operatividad, ya que son vitales para la población. Los procesos estocásticos que rigen los eventos sísmicos, y el comportamiento dinámico de estructuras enterradas, hacen que el proceso de diseño de estos elementos sea un reto muy complejo que sigue sin estar completamente resuelto.
La L2 del Metro de Lima es el proyecto más ambicioso de infraestructura subterránea de transporte en América Latina y está localizada en una de las zonas sísmicas más activas del mundo. La construcción corre a cargo de CJV (FCC-Dragados-Impregilo-COSAPI), y AYESA Ingeniería y Arquitectura participa como diseñador para las estaciones de línea.
El diseño de las estaciones de la L2 ahonda en las últimas innovaciones en el campo de la Ingeniería Sísmica. Incorpora todos los resultados de recientes investigaciones sobre sismicidad, comportamiento dinámico de materiales e interacción suelo-estructura. Se elaboraron modelos numéricos dinámicos para efectuar análisis completos tiempo- historia, e incorporar el estado-del-arte sobre diseño sísmico en colaboración con la Universidad de California Berkeley.
En primer lugar, se emplearon ecuaciones de predicción de movimiento para determinar la solicitación sísmica, definida como espectro de respuesta elástico en superficie. Se eligieron registros sísmicos con similares características sismotectónicas para obtener, mediante un proceso de encaje espectral, acelerogramas ajustados al espectro elegido, y así tener en cuenta la sismicidad local.
Estos acelerogramas fueron tratados mediante un procedimiento de recorte y filtrado para reducir su duración conservando a la vez su espectro de respuesta. Este procedimiento reduce eficazmente el tiempo de computación.
Posteriormente, a partir de numerosos ensayos sísmicos y de laboratorio se calibró, con un modelo constitutivo avanzado de suelos, el modelo geotécnico de comportamiento del terreno, que permite simular de manera precisa la propagación de ondas sísmicas.
El diseño se elaboró basándose en los resultados de los modelos numéricos para que la estación se comportara en rango elástico para un sismo de período de retorno de 1.000 años. Finalmente se comprobó que la estructura es capaz de soportar un sismo de mayor magnitud, para 2.500 años, con daños estructurales reparables.
Mediante la metodología descrita se consiguió un diseño óptimo, fiable, seguro y robusto de los elementos estructurales de las estaciones, con la consiguiente satisfacción de todas las partes integrantes del proyecto.
