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Como o terremoto na Cidade do México em 1985 mudou nossa compreensão dos terremotos?
Em 19 de setembro de 1985, um grande terremoto ocorreu na Cidade do México, com epicentro localizado na costa do Pacífico, a centenas de quilômetros de distância da cidade. Apesar do seu epicentro distante, o terramoto causou enormes danos na cidade e levou a repensar a propagação das ondas sísmicas e o design sísmico dos edifícios. Com a ocorrência de desastres, os cientistas ganharam uma nova compreensão do comportamento de propagação das ondas sísmicas sob diferentes condições geológicas, especialmente o efeito de amplificação da geologia rasa na aceleração dos terremotos.
Constatações do estudo: Os movimentos sísmicos na superfície do solo podem ser fortemente amplificados se as condições geológicas não forem favoráveis (por exemplo, sedimentos).
Definição do efeito de localização do terremoto
O efeito de localização do terremoto refere-se ao fenômeno em que as ondas sísmicas são amplificadas nas camadas geológicas superficiais. Durante o processo de propagação, quando as ondas sísmicas atingem a interface de diferentes camadas geológicas, ocorrerão reflexão e refração, resultando em alterações na amplitude das ondas. Especialmente em situações como bacias de sedimentação de escoamento, este fenómeno é mais significativo, afectando ainda mais o desempenho sísmico do edifício.
Exemplo do terremoto na Cidade do México em 1985
No caso da Cidade do México, embora o epicentro do terremoto estivesse localizado longe, quando as ondas sísmicas atingiram a cidade, causaram danos sem precedentes devido à amplificação das ondas pelos sedimentos sob a superfície. A investigação mostrou que a estação Campos próxima ao epicentro registou uma aceleração de 150 centímetros por segundo, enquanto a estação Teacalco a 200 quilómetros do epicentro registou apenas 18 centímetros, o que reflecte claramente a atenuação durante a propagação das ondas sísmicas.
Depois de passar pela bacia sedimentar, as ondas sísmicas na Cidade do México ricochetearam e desencadearam um efeito de ressonância, que aumentou significativamente a aceleração sísmica.
Análise teórica: teoria da camada horizontal
Ao discutir o efeito da localização do terremoto, também podemos realizar análises teóricas com base na estrutura em camadas da crosta terrestre. Assumindo uma camada sedimentar especial acima de um meio-espaço elástico uniforme, as ondas sísmicas são refletidas e refratadas nessas interfaces. Neste caso, somos capazes de estimar matematicamente as mudanças na amplitude das ondas em diferentes frequências, especialmente no que diz respeito à espessura e velocidade das ondas da camada sedimentar sobrejacente.
Efeito bacia de lama em Caracas
Efeitos semelhantes no local do terremoto levaram a pesquisas extensas em outras cidades, como Caracas. Na cidade, as bordas das bacias sedimentares potencializam a propagação das ondas superficiais durante os terremotos. A análise mostra que tal efeito de rotação pode fazer com que as ondas sísmicas aumentem em amplitude de cinco a dez vezes o que normalmente ocorreria.
Quando o contraste de velocidade entre a camada sedimentar e a zona aérea for grande o suficiente, o efeito de amplificação das ondas sísmicas se tornará mais óbvio.
Resumo
O terremoto de 1985 na Cidade do México não apenas revelou as diferenças na propagação das ondas sísmicas sob diferentes condições geológicas, mas também mudou a maneira de pensar sobre o projeto sísmico em projetos de construção. Engenheiros e cientistas começaram a prestar mais atenção ao impacto das condições geológicas no efeito de amplificação das ondas sísmicas, o que também promoveu o progresso da engenharia sísmica e da investigação na prevenção de desastres. Ainda podemos ignorar o profundo impacto das propriedades geológicas nos sismos ao projectar edifícios e infra-estruturas urbanas hoje?
