Procedimiento
Una parte significante de los daños causados por terremotos están asociados a la amplificación de las ondas sísmicas, debido a la respuesta del sitio; el análisis de respuesta del sitio es por lo tanto parte fundamental de la evaluación del riesgo sísmico. Entre los métodos usados para tal fin la Relación Espectral H/V de vibraciones ambientales es probablemente uno de enfoques más comunes.
También conocido como Método Nakamura, éste consiste en la estimación de la relación entre el espectro de amplitudes de Fourier, de los componentes horizontal (H) y vertical (V) de las vibraciones producidas por el ruido ambiente, grabadas en un punto específico. Esta relación H/V permite determinar el período fundamental del suelo (T0).
En geología y otras disciplinas relacionadas, el ruido sísmico es un nombre genérico para una vibración relativamente persistente del suelo, debido a una multitud de causas, que es un componente no interpretable o no deseado de las señales registradas por los sismómetros.
Físicamente, el ruido sísmico consiste principalmente en ondas superficiales. Las ondas de baja frecuencia (por debajo de 1 Hz) generalmente se llaman microsismos; las ondas de alta frecuencia (más de 1 Hz) se llaman microtremores. Sus causas incluyen actividades humanas
cercanas (como tráfico o maquinaria pesada), vientos y otros fenómenos atmosféricos y las olas del océano.
El ruido sísmico es relevante para cualquier disciplina que dependa de la sismología, como la geología, la exploración petrolera, la hidrología y la ingeniería de terremotos, y el monitoreo de la salud estructural.
El ruido sísmico es una molestia para actividades que son sensibles a las vibraciones, pero por otro lado, tiene algunos usos prácticos, por ejemplo, para determinar las propiedades dinámicas de baja tensión de las estructuras de ingeniería civil, como puentes, edificios y presas; o para determinar las propiedades elásticas del suelo y el subsuelo a fin de dibujar mapas de microzonación sísmica que muestren pronósticos de la respuesta del suelo a los terremotos.
Las investigaciones sobre el origen del ruido sísmico indica que la parte de baja frecuencia del espectro (por debajo de 1 Hz) se debe a causas naturales, principalmente olas oceánicas. En particular, el pico entre 0.1 y 0.3 Hz está claramente asociado con la interacción de las olas de agua de frecuencias casi iguales pero direcciones opuestas. A alta frecuencia (más de 1 Hz), el ruido sísmico se produce principalmente por actividades humanas, como el tráfico vehicular y el trabajo industrial, pero también hay fuentes naturales, como ríos. Alrededor de 1 Hz, el viento y otros
fenómenos atmosféricos también son una fuente importante de vibraciones del suelo.
Procedimiento
El cálculo de la relación H / V sigue estos pasos:
- Grabación del ruido ambiental en los 3 componentes en períodos largos de tiempo.
- Descomposición de la señal en ventanas de tiempo y eliminación de señales estacionarias y ruidos transitorios.
- Cálculo y suavizado del espectro de amplitud de la transformada de Fourier para cada ventana seleccionada en los tres componentes.
- Cálculo promedio de los componentes horizontales para cada ventana seleccionada.
- Cálculo de la relación H/V para cada ventana.
- Cálculo del promedio de las relaciones H/V de las ventanas individuales, que representará la curva H/V definitiva. Determinación del período fundamental del suelo (T0)
