Science and Technology Research Partnership for Sustainable Development

(SATREPS)

Enhancement of Earthquake and Tsunami Disaster Mitigation Technology in Peru

PROGRESS OF THE PROJECT – 2013

G1 GROUP(Seismic Motion and Geotechnical /  SMGT Group)

ACTIVITIES DEVELOPED IN THE YEAR 2013

• SEISMIC MONITORING BY THE CISMID GROUND MOTION NETWORK AT LIMA CITY

• GROUND RESPONSE ANALYSIS FOR LIMA CITY

• GROUND MOTION ACCELEROGRAPH INSTALATION IN TACNA CITY

• GROUND RESPONSE ANALYSIS FOR TACNA CITY

• UPDATING OF THE GROUND MOTION NETWORK MONITORING CENTER

• ADVICE TO SENCICO FOR IMPROVEMENT OF THE PERUVIAN SEISMIC CODE

SEISMIC MONITORING BY THE CISMID GROUND MOTION NETWORK AT LIMA CITY

CISMID’S STRONG GROUND MOTION NETWORK AT LIMA CITY

EARTHQUAKES RECORDED FROM 2013 T0 2014

CURRENT LOCATION OF SEISMIC STATIONS 

Two stations weremoved to Tacna CityACCELEROGRAPH 

REDACIS

LARGEST MAGNITUDE EARTHQUAKE RECORDS Fecha 18/02/2014 25/11/2013 14/11/2013 09/10/2013 25/09/2013

Hora Local 18:35:51 15:06:00 02:50:32 21:15:40 11:42:39

Epicentro90 Km alSO de Ica

36 km al N‐NO de San Vicente de Cañete

46 Km al N de Pucallpa

70 Km al O de Huarmey

78 Km al S de Lomas

Profundidad 44 Km 59 km 157 Km 45 Km 37 KmMagnitud 5.6 ML 5.8 ML 4.4 ML 4.5 ML 6.9 ML

IntensidadIV Ica, La 

Tinguiña, Pisco, III Lima

V (MM) entre la ciudad de Lima y la localidad de Cañete

No Sentido II Huarmey

V‐VI Acari, Caraveli; IV Arequipa, Ica; III Huancavelica; II 

Cuscolatitud 14.56 12.77 7.96 9.88 16.26longitud 76.13 76.48 74.53 78.75 74.98CMA OK X X X XPPI OK OK X OK XPQR OK OK X X OKSLP OK OK X X OKSMP OK X X X XUNI1 X X X X XUNI2 X X X X XUNI3 X X OK X OKUNI4 X X X X XVES X OK OK X OKCSM OK X X X X

FEBRUARY 18, 2014 M5.6 EARTHQUAKE

CSM STATION: ACCELERATION TIME HISTORY AND FOURIER SPECTRA

SLP STATION: ACCELERATION TIME HISTORY AND FOURIER SPECTRA

PQR STATION: ACCELERATION TIME HISTORY AND FOURIER SPECTRA

SMP STATION: ACCELERATION TIME HISTORY AND FOURIER SPECTRA

CMA STATION: ACCELERATION TIME HISTORY AND FOURIER SPECTRA

PPI STATION: ACCELERATION TIME HISTORY AND FOURIER SPECTRA

RESPONSE SPECTRA FROM THE FEBRUARY 18 , 2014  M 5.6 ICA EARTHQUAKE

GROUND RESPONSE ANALYSIS FOR LIMA CITY

0

50

100

150

200

250

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

DEPT

H (m

)

SHEAR WAVE VELOCITY (m/s)

EMO

0

50

100

150

200

250

0 500 1000 1500 2000

DEPT

H (m

)

SHEAR WAVE VELOCITY (m/s)

MOL

0

50

100

150

200

250

0 500 1000 1500 2000

DEPT

H(m)

SHEAR WAVE VELOCITY (m/s)

CSM

0

50

100

150

200

250

0 500 1000 1500 2000

DEPT

H (m

)

SHEAR WAVE VELOCITY (m/s)

PPI

0

200

400

600

800

1000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

DEPT

H (m

)

SHEAR VELOCITY (m/s)

CMA

0

200

400

600

800

1000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

DEPT

H (m

)

SHEAR WAVE VELOCITY (m/s)

VSV

SPECTRAL MATCHING ANALYSIS FOR THE 1966‐10‐17 AND THE 1974‐10‐03 LIMA EARTHQUAKES AT PQR STATION – LIMA CITY

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 1 2 3 4

Acel.(g)

Tiempo (s)

RESPONSE SPECTRUM

661017‐PQR

741003‐PQR

Target

‐0.3

‐0.1

0.1

0.3

0 20 40 60 80 100Acel. (g)

Tiempo (s)

66/10/17‐PQR

‐0.2

‐0.1

0

0.1

0.2

0.3

0 20 40 60 80 100Acel. (g)

Tiempo (s)

74/10/03‐PQR

0

0.2

0.4

0.6

0.8

0 1 2 3 4

Ace

l. (g

)

Tiempo (s)

RESPONSE SPECTRUM

661017-PQR

741003-PQR

Target‐0.3‐0.2‐0.1

00.10.20.3

0 20 40 60 80 100Acel.(g)

Tiempo (S)

66/10/17‐PQR

‐0.3

‐0.1

0.1

0.3

0 20 40 60 80 100Acel.(g)

Tiempo (S)

74/10/03‐PQR

INPUT EARTHQUAKE AND TARGET SPECTRA AT ROCK LEVEL

OUPUT EARTHQUAKE AND MATCHED SPECTRA AT ROCK LEVEL

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

ACELER

ATION (g)

PERIODO (s)

MOL

661017‐PQR

741003‐PQR

080329‐LMO

RESPONSE SPECTRA ON THE GROUND SURFACE IN LIMA CITY 

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

ACELER

ATION (g)

PERIODO (s)

MOL

661017‐PQR

741003‐PQR

661017‐PQR‐M

741003‐PQR‐M

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

ACELER

ATION (g)

PERIODO (s)

PPI

661017‐PQR

741003‐PQR

661017‐PQR‐M

741003‐PQR‐M

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

ACELER

ATION (g)

PERIODO (s)

VSV

661017‐PQR

741003‐PQR

661017‐PQR‐M

741003‐PQR‐M

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

ACELER

ATION (g)

PERIODO (s)

CMA

661017‐PQR

741003‐PQR

661017‐PQR‐M

741003‐PQR‐M

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

ACELER

ATION (g)

PERIODO (s)

CSM

661017‐PQR

741003‐PQR

661017‐PQR‐M

741003‐PQR‐M

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

ACELER

ATION (g)

PERIODO (s)

EMO

661017‐PQR

741003‐PQR

661017‐PQR‐M

741003‐PQR‐M

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

Acel.(g)

Tiempo (s)

741003‐PQR

EMO

MOL

PPI

VSV

CMA

CSM

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

Acel.(g)

Tiempo (s)

661017‐PQR

EMO

MOL

PPI

VSV

CMA

CSM

RESPONSE SPECTRA ON THE GROUND SURFACE IN LIMA CITY

GROUND MOTION ACCELEROGRAPH INSTALATION IN TACNA CITY

GPS ANTENNA

ACCELEROGRAPH INSTALLATION AT UPT STATION ‐ TACNA CITY

SEISMIC RECORD

SENSOR

PC  ( COMPUTER) 

ACCELEROGRAPH INSTALLATION AT UNJBG STATION – TACNA CITY

RECORD OF THE JANUARY 29, 2014 M 5.4 TACNA EARTHQUAKE AT UPT STATION – TACNA CITY

ACCELEROGRAM FOURIER SPECTRUM

GROUND RESPONSE ANALYSIS FOR TACNA CITY

PROFILES DISTRICT

TAC1, TAC3, TAC5 CIUDAD NUEVA

TAC6 TACNA

TAC2, TAC4 POCOLLAY

GROUND RESPONSE ANALYSIS FOR TACNA CITY

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

0 1 2 3

Ace

l. (g

)

Tiempo (s)

RESPONSE SPECTRA

2001-AQP

Target

INPUT EARTHQUAKE AND TARGET SPECTRUM AT ROCK LEVEL

‐0.3

‐0.2

‐0.1

0

0.1

0.2

0.3

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200Acel. (g)

Tiempo (s)

2001‐AQR

SPECTRAL MATCHING ANALYSIS FOR THE 2001 AREQUIPA Mw 8.4 EARTHQUAKE AT UNJBG STATION – TACNA CITY

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 1 2 3A

cel.

(g)

Tiempo (s)

RESPONSE SPECTRA

2001-AQP1985-VALTarget

‐0.5

‐0.4

‐0.3

‐0.2

‐0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200Acel. (g)

Tiempo (s)

2001‐AQP

OUPUT EARTHQUAKE AND MATCHED SPECTRUM AT ROCK LEVEL

0

10

20

30

40

50

60

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

DEP

TH (m)

SHEAR VELOCITY (m/s)

TAC10

10

20

30

40

50

60

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

DEP

TH (m)

SHEAR WAVE VELOCITY (m/s)

TAC2

0

10

20

30

40

50

60

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

DEP

TH (m)

SHEAR WAVE VELOCITY (m/s)

TAC3

0

10

20

30

40

50

60

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

DEP

TH (m)

SHEAR WAVE VELOCITY (m/s)

TAC4

0

10

20

30

40

50

60

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

DEP

TH (m)

SHEAR WAVE VELOCITY (m/s)

TAC5

0

10

20

30

40

50

60

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

DEPTH

(m)

SHEAR WAVE VELOCITY (m/s)

TAC6

S WAVE PROFILES AT TACNA CITY 

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

ACELER

ATION (g)

PERIODO (s)

TAC5

TAC5‐2001‐ARQ

TAC5‐2001‐ARQ‐M

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

ACELER

ATION (g)

PERIODO (s)

TAC4

TAC4‐2001‐ARQ

TAC4‐2001‐ARQ‐M

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

ACELER

ATION (g)

PERIODO (s)

TAC6

TC6‐2001‐ARQ

TC6‐2001‐ARQ‐M

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

ACELER

ATION (g)

PERIODO (s)

TAC3

TAC3‐2001‐ARQ

TAC3‐2001‐ARQ‐M

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

ACELER

ATION (g)

PERIODO (s)

TAC1

TAC1‐2001‐ARQ

TAC1‐2001‐ARQ‐M

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

ACELER

ATION (g)

PERIODO (s)

TAC2

TAC2‐2001‐ARQ

TAC2‐2001‐ARQ‐M

RESPONSE SPECTRA ON THE GROUND SURFACE IN TACNA CITY 

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

Acel.(g)

Tiempo (s)

2001‐AREQUIPA

TAC1‐2001‐ARQ

TAC3‐2001‐ARQ

TAC5‐2001‐ARQ

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

Acel.(g)

Tiempo (s)

2001‐AREQUIPA

TAC2‐2001‐ARQ

TAC4‐2001‐ARQ

TAC6‐2001‐ARQ

CIUDAD NUEVA DISTRICT (SAND) POCOLLAY AND TACNA DISTRICT (GRAVEL)

RESPONSE SPECTRA ON THE SURFACE GROUND

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

ACELER

ATION (g)

PERIODO (s)

TAC2

TAC2‐2001‐ARQ

RESPONSE SPRECTRUM FROM AMPLIFICATION 

ANALYSIS

COMPARISON BETWEEN RESPONSE SPECTRUM FROM OBSERVED EARTHQUAKES AND SPECTRUM ESTIMATED FROM AMPLIFICATION ANALYSIS

SEISMIC STATION

VS PROFILE

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

0.1 1 10

ACELER

ATION (g)

PERIODO (s)

UPT

UPT_100505_2144_

UPT_040127

AMPLIFICATION ANALYSIS

NORMALIZED RESPONSE SPECTRUM

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.1 1 10

ACELER

ATION (g)

PERIODO (s)

TAC6

TC6‐2001‐ARQ

SEISMIC STATION

VS PROFILE

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

0.1 1 10

ACELERATION (g)

PERIODO (s)

JB

JB_100505_2144_

JB_040127

AMPLIFICATION ANALYSIS

NORMALIZED RESPONSE SPECTRUM

RESPONSE SPRECTRUM FROM AMPLIFICATION ANALYSIS

COMPARISON BETWEEN RESPONSE SPECTRUM FROM OBSERVED EARTHQUAKES AND SPECTRUM ESTIMATED FROM AMPLIFICATION ANALYSIS AT TAC 6

UPDATING OF THE GROUND MOTION NETWORK MONITORING CENTER

IMPLEMENTATION OF A NEW REDACIS’ WEP PAGE

REAL TIME MONITORING OF GROUND MOTION ACCELEROGRAPHS

ACCESS TO REDACIS’ SEISMIC DATA BASE

ACCESS TO REDACIS’ SEISMIC DATA BASE

ADVICE TO SENCICO FOR IMPROVEMENT OF THE PERUVIAN SEISMIC CODE

SYNTHETIC GROUND MOTION ACCELEROGRAMS FOR LIMA CITY(PULIDO ET AL, 20013)

REQUIREMENTS FROM SENCICO

• DEVELOPMENT OF A SET OF 20 ACCELEROGRAMS TO FIT THE SPECIFICATION OF PERUVIAN SEISMIC CODE FOR THE SEISMIC ZONE 3 (HIGHEST SEISMIC ZONE)

• EARTHQUAKE RECORDS SHOULD BE REPRESENTATIVE FOR EACH ONE OF THE THREE TYPE OF SOIL SPECIFIED BY THE PERUVIAN SEISMIC CODE

TARGET RESPONSE SPECTRA FOR SEISMIC ZONE 3 IN PERU

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

AC

EL

ER

AC

IÓN

ES

PE

CT

RA

L (

g)

PERIODO (s)

COMPARACIÓN DE ESPECTROS DE DISEÑO - E-030 - IBC - EPU - TR=475 AÑOS

Norma E030 Suelo Tipo 1

Norma E030 Suelo Tipo 2

Norma E030 Suelo Tipo 3

IBC Suelo Tipo B

IBC Suelo Tipo C

IBC Suelo Tipo D

Espectro Peligro Uniforme Suelo Tipo B

Espectro Peligro uniforme Suelo Tipo C

Espectro Peligro Uniforme Suelo Tipo D

SYNTHETIC GROUND MOTION ACCELEROGRAMS FOR LIMA CITY MATCHED TO THE PERUVIAN SEISMIC CODE DESIGN SPECTRA

(PULIDO ET AL, 2013)

1985 VALPARAISO – CHILE EARTHQUAKE MATCHED TO UNIFORM HAZARD SPECTRA

SPECTRAL MATCHING TO THE UNIFORM HAZARD SPECTRUM (475 RETURN PERIOD EVENT)

1985 VALPARAISO – CHILE EARTHQUAKE MATCHED TO PERUVIAN SEISMIC CODE DESIGN SPECTRA

SPECTRAL MATCHING TO THE PERUVIAN SEISMIC CODE DESIGN SPECTRA 

1985 VALPARAISO – CHILE EARTHQUAKE MATCHED TO THE INTERNATIONAL BUILDING CODE DESIGN SPECTRA

SPECTRAL MATCHING TO THE INTERNATIONAL BUILDING CODE DESIGN SPECTRA 

IMPLEMENTATION OF THE SATELITAL NETWORK REDSSAT - IGP

IMPLEMENTACION DE LA REDSSAT - IGP

REDSSAT - IGP

Integrada por 21 estacionesSísmicas Satelitales

Centro Principal de Procesamiento y Análisis de la información: Oficina de Mayorazgo

Centro Alterno: Observatorio de Huayao -Huancayo

ENHANCEMENT OF THE NATIONAL ACCELEROMETER NETWORK - IGP

169 ACELEROMETROS

1.- Ley de atenuacion de la aceleracionNorma Sismorresistente

2.- Mapa de aceleraciones instrumentales

3.- proyectos de investigacion

Lima Metropolitana

43 acelerometros (1 x distrito)

Mapa de intensidades acelerometricas

SEISMIC HAZARD ASSESSMENT FOR PERU

IGP – WB Project

Catalogo Sísmico: 1960 -2012

Propuesta de Fuentes Sismogénicas

Uso de ecuación de atenuación deYoung et al (1997) y Sadigh et al (1997)

Uso de algoritmo CRISIS-2007

Asesoramiento técnico: Dr. Mario Ordaz

ENHANCEMENT OF CISMID STRONG GROUND MOTION ACCELEROGRAPH  NETWORK  ‐ REDACIS ‐ IN LIMA CITY 

• 23 NEW ACCELEROGRAPHS WILL BE INSTALLED IN LIMA CITY

• A REAL TIME MONITORING CENTER WILL BE IMPLEMENTED

• CONSTRUCTION OF SOURCE MODEL AND STRONG MOTION SIMULATION FOR TACNA CITY

• CALCULATION OF GROUND MOTION INCLUDING SITE RESPONSE AT 6 LOCATIONS IN TACNA CITY.

• A NEW SLOPE MODEL FOR LIMA CITY WILL BE DEVELOPED