Prediction of Fourier Amplitude Spectrum of Ground Motion in Mexico City from Subduction Thrust Earthquakes

Resumen

La CDMX, una de las ciudades más grandes del mundo, ha sufrido continuamente sismos destructivos que se originan en la interfaz de la zona de subducción en la costa del Pacífico a más de 250 km de distancia. Un ejemplo notable es el gran sismo de Michoacán del 19 de septiembre de 1985 el cual devasto la ciudad y provocó más de 10,000 víctimas. La causa principal de los daños es la gran amplificación del movimiento del suelo que se presenta en la CDMX. En vista del nivel de peligro sísmico a que está expuesta la ciudad es necesario contar con estimaciones precisas del movimiento del suelo durante eventos sísmicos futuros. Se presenta un modelo de atenuación (GMPE) del espectro de amplitudes de Fourier de la aceleración (FAS) del movimiento del suelo, en la estación de Ciudad Universitaria (CU) en la CDMX, durante sismos en la interfaz de subducción a lo largo de la Costa del Pacífico Mexicano con mecanismo de falla inverso. Se consideran registros entre 1965 a 2020 durante 40 sismos con magnitudes entre 5 y 8 a distancias entre 250 km y 500 km, lo cual representa un incremento considerable de registros respecto a los estudios previos. Como método de regresión se utilizó un esquema de regresión Bayesiano. Una característica importante del modelo propuesto es que incluye términos para modelar la atenuación a lo largo de diferentes trayectorias, se observó que la inclusión de estos términos conduce a una reducción en la variabilidad aleatoria del GMPE, particularmente en altas frecuencias. Dado que la amplificación de las ondas sísmicas con respecto a la estación CU se conoce en muchos sitios instrumentados en la CDMX es posible estimar el FAS en estos sitios si se conoce el FAS en la estación CU. El modelo propuesto ha sido incorporado en un análisis de peligro sísmico basado en el uso de FAS y ha dado lugar a los espectros de diseño sísmico de la nueva versión del Reglamento de Construcciones de la CDMX.