In this paper we compared the seismic hazard of Algarve obtained with two different models: a point-source model (proposed
by McGuire) and a fault-rupture model (proposed by Der Kiureghian and Ang)

Estêvão, João M. C.

Oliveira, Carlos Sousa

Sapientia

 2ª Assembleia Luso Espanhola de Geodesia e Geofísica   Lagos 2000  2ª Asemblea Hispano Portuguesa de Geodesia y Geofisica 241  Análise comparativa da casualidade sísmica do Algarve Comparative analysis of Algarve’s seismic hazard  João M.C. Estêvão(1) e Carlos S. Oliveira(2) (1)Escola Superior de Tecnologia, UAlg, Campus da Penha, Faro, jestevao@mozart.si.ualg.pt (2)DECivil, Instituto Superior Técnico, Avenida Rovisco Pais, Lisboa, csoliv@civil.ist.utl.pt SUMMARY In this paper we compared the seismic hazard of Algarve obtained with two different models: a point-source model (proposed by McGuire) and a fault-rupture model (proposed  by Der Kiureghian and Ang).  1. INTRODUÇÃO Os resultados das análises da casualidade sísmica apresentam uma elevada incerteza dadas as limitações dos modelos, vulgarmente utilizados, em traduzirem a realidade física de todos os fenómenos intervenientes. Os modelos mais utilizados por investigadores de todo o Mundo, em problemas de engenharia, são variantes do modelo probabilista, proposto por Cornell, em 1968. Esses  modelos podem ser divididos em “Point-source models”, que admitem que toda a energia de um sismo é libertada num único ponto, e em “Fault-rupture models”, que pressupõem que essa energia é libertada ao longo do comprimento da ruptura.  Neste trabalho, compararam-se para o Algarve, os resultados obtidos pelo modelo proposto por McGuire (1976) (um “Point-source model”, que entra em conta com as dispersões de resultados inerentes às leis de atenuação) e os resultados obtidos pelo modelo proposto por Der Kiureghian e Ang (1977), com a direcção da ruptura incerta (um “Fault-rupture model”). 2. ANÁLISE DA CASUALIDADE SÍSMICA Realizaram-se quatro análises da casualidade sísmica para o Algarve, com as condições apresentadas na tabela 1. As análises foram feitas com o programa SRAPOR (Estêvão, 1998), com base no catálogo sísmico compilado por Sousa et al. (1992), nas zonas de geração sísmica adaptadas de Fonseca et al. (1999), como é descrito em Estêvão e Oliveira (1999). Utilizaram-se as leis de atenuação de Ambraseys e Bommer (1991), obtidas na Europa, para terrenos rochosos. Tendo sido constatado que a distribuição das profundidades dos focos seguia uma lei logonormal (figura 1), realizaram-se as análises com profundidades do foco iguais aos valores das medianas, de cada uma das zonas, obtidas nesse tipo de distribuição. Tabela 1 - Condições estabelecidas para as análises                  (Defined conditions for the analysis ) Nº Modelo utilizado Catálogo sísmico 1 McGuire Todo o catálogo 2 McGuire Período instrumental 3 Der Kiureghian e Ang Todo o catálogo 4 Der Kiureghian e Ang Período instrumental 3. RESULTADOS As figuras 2 a 5 foram obtidas directamente do programa SRAPOR, para um período de retorno de 1000 anos, com a consideração, em simultâneo, dos sismos próximos e dos sismos distantes.   Figura 1 - Distribuição das profundidades de foco do catálogo sísmico. (Database earthquake depth focus distribution) Os resultados obtidos com o modelo de McGuire são um limite inferior, dado que as leis de atenuação adoptadas são expressas em relação à distância mais curta à projecção superficial da ruptura e não ao epicentro. No entanto, dado que o modelo de Der Kiureghian e Ang adoptado, não considerar as dispersões inerentes às leis de atenuação e às expressões empíricas que relacionam as magnitudes com os comprimentos de ruptura, julga-se aceitável a utilização dessas leis de atenuação, no modelo de McGuire, como forma de comparar os resultados obtidos com os dois modelos.   Figura 2 - Acelerações de pico (cm/s2) obtidas da análise nº 1 (Peak accelerations obtained with no. 1  analysis) Lagos 2000 2ª Assembleia Luso Espanhola de Geodesia e Geofísica  242 2ª Asemblea Hispano Portuguesa de Geodesia y Geofisica    Figura 3 - Acelerações de pico (cm/s2) obtidas da análise nº 2 (Peak accelerations obtained with no. 2 analysis)  Figura 4 - Acelerações de pico (cm/s2) obtidas da análise nº 3 (Peak accelerations obtained with no. 3 analysis)  Figura 5 - Acelerações de pico (cm/s2) obtidas da análise nº 4 (Peak accelerations obtained with no. 4 analysis) 4. CONCLUSÕES Das análises de casualidade sísmica efectuadas para o Algarve, pode-se concluir que: • os resultados obtidos com o modelo de McGuire são menos sensíveis à consideração dos sismos históricos; • o andamento das isolinhas de aceleração de pico, obtidas com modelo de Der Kiureghian e Ang, está mais em consonância com o verificado em sismos do passado, designadamente com epicentro na zona de geração de eventos situada a Oeste do Algarve; • os resultados do modelo de McGuire são superiores aos obtidos com o modelo de Der Kiureghian e Ang, o que ilustra a importância da consideração das dispersões das leis de atenuação; • em futuras análises de casualidade sísmica do Algarve será necessário a decomposição da análise em casualidade sísmica para sismos próximos e casualidade sísmica para sismos distantes.   5. REFERÊNCIAS  Ambraseys, N. N. ; Bommer, J. J. (1991): “The attenuation of ground accelerations in Europe”. Earthquake Engineering & Structural Dynamics. 20, 12, 1179-1202. Cornell, C. A. : “Engineering seismic risk analysis”. Bulletin of the Seismological Society of America,  58, 1583-1606. Der Kiureghian, A.; Ang, A. H.-S. (1977): “A faultrupture model for seismic risk analysis”. Bulletin of the Seismological Society of America. 67, 4, 1173-1194. Estêvão J. M. C. (1998): “Modelo computacional de avaliação do risco sísmico de edifícios”. Lisboa: IST, Universidade Técnica de Lisboa. Dissertação de mestrado. Estêvão, J.M.C. ; Oliveira, C.S. (1999): “Contribuição para a avaliação do risco sísmico: Aplicação à cidade de Faro”. 4º Encontro Nacional sobre Sismologia e Engenharia Sísmica / 2éme Rencontre en Génie Parasismique des Pays Méditerranéens. Faro: Escola Superior de Tecnologia, UAlg, 93-102. Fonseca, J. ; Oliveira, C. S. ; Vilanova, S. ; Guerreiro, L. (1999): “Estudo sismológico de segurança das barragens de Ranhados, Marateca, Meimoa e Apartadura”. Relatório ICIST, EP nº 31/99. Lisboa: Instituto Superior Técnico. McGuire, R. K. (1976): “EQRISK: Evaluation of earthquake risk to site”. Fortran computer program for seismic risk analysis. U. S. Geological Survey. Open File. Report 76-67. Sousa, M. L. ; Martins, A. ; Oliveira, C. S. (1992): “Compilação de catálogos sísmicos da região Ibérica”. Relatório 36/92 - NDA. Lisboa: Laboratório Nacional de Engenharia Civil.   

Comparative analysis of Algarve`s seismic hazard

Universidade do Algarve

 2ª Assembleia Luso Espanhola de Geodesia e Geofísica   Lagos 2000 
 2ª Asemblea Hispano Portuguesa de Geodesia y Geofisica 241 
 
Análise comparativa da casualidade sísmica do Algarve 
Comparative analysis of Algarve’s seismic hazard  
João M.C. Estêvão(1) e Carlos S. Oliveira(2) 
(1)Escola Superior de Tecnologia, UAlg, Campus da Penha, Faro, jestevao@mozart.si.ualg.pt 
(2)DECivil, Instituto Superior Técnico, Avenida Rovisco Pais, Lisboa, csoliv@civil.ist.utl.pt 
SUMMARY 
In this paper we compared the seismic hazard of Algarve obtained with two different models: a point-source model (proposed 
by McGuire) and a fault-rupture model (proposed  by Der Kiureghian and Ang). 
 
1. INTRODUÇÃO 
Os resultados das análises da casualidade sísmica apresentam 
uma elevada incerteza dadas as limitações dos modelos, vulgarmente 
utilizados, em traduzirem a realidade física de todos os fenómenos 
intervenientes. 
Os modelos mais utilizados por investigadores de todo o Mundo, 
em problemas de engenharia, são variantes do modelo probabilista, 
proposto por Cornell, em 1968. Esses  modelos podem ser divididos 
em “Point-source models”, que admitem que toda a energia de um 
sismo é libertada num único ponto, e em “Fault-rupture models”, que 
pressupõem que essa energia é libertada ao longo do comprimento da 
ruptura.  
Neste trabalho, compararam-se para o Algarve, os resultados 
obtidos pelo modelo proposto por McGuire (1976) (um “Point-source 
model”, que entra em conta com as dispersões de resultados inerentes 
às leis de atenuação) e os resultados obtidos pelo modelo proposto por 
Der Kiureghian e Ang (1977), com a direcção da ruptura incerta (um 
“Fault-rupture model”). 
2. ANÁLISE DA CASUALIDADE SÍSMICA 
Realizaram-se quatro análises da casualidade sísmica para o 
Algarve, com as condições apresentadas na tabela 1. 
As análises foram feitas com o programa SRAPOR (Estêvão, 
1998), com base no catálogo sísmico compilado por Sousa et al. 
(1992), nas zonas de geração sísmica adaptadas de Fonseca et al. 
(1999), como é descrito em Estêvão e Oliveira (1999). 
Utilizaram-se as leis de atenuação de Ambraseys e Bommer 
(1991), obtidas na Europa, para terrenos rochosos. Tendo sido 
constatado que a distribuição das profundidades dos focos seguia uma 
lei logonormal (figura 1), realizaram-se as análises com 
profundidades do foco iguais aos valores das medianas, de cada uma 
das zonas, obtidas nesse tipo de distribuição. 
Tabela 1 - Condições estabelecidas para as análises  
                (Defined conditions for the analysis ) 
Nº Modelo utilizado Catálogo sísmico 
1 McGuire Todo o catálogo 
2 McGuire Período instrumental 
3 Der Kiureghian e Ang Todo o catálogo 
4 Der Kiureghian e Ang Período instrumental 
3. RESULTADOS 
As figuras 2 a 5 foram obtidas directamente do programa 
SRAPOR, para um período de retorno de 1000 anos, com a 
consideração, em simultâneo, dos sismos próximos e dos sismos 
distantes. 
 
 
Figura 1 - Distribuição das profundidades de foco do catálogo sísmico. 
(Database earthquake depth focus distribution) 
Os resultados obtidos com o modelo de McGuire são um limite 
inferior, dado que as leis de atenuação adoptadas são expressas em 
relação à distância mais curta à projecção superficial da ruptura e não 
ao epicentro. No entanto, dado que o modelo de Der Kiureghian e 
Ang adoptado, não considerar as dispersões inerentes às leis de 
atenuação e às expressões empíricas que relacionam as magnitudes 
com os comprimentos de ruptura, julga-se aceitável a utilização 
dessas leis de atenuação, no modelo de McGuire, como forma de 
comparar os resultados obtidos com os dois modelos.  
 
Figura 2 - Acelerações de pico (cm/s
2
) obtidas da análise nº 1 (Peak 
accelerations obtained with no. 1  analysis) 
Lagos 2000 2ª Assembleia Luso Espanhola de Geodesia e Geofísica 
 
242 2ª Asemblea Hispano Portuguesa de Geodesia y Geofisica  
 
 
Figura 3 - Acelerações de pico (cm/s
2
) obtidas da análise nº 2 (Peak 
accelerations obtained with no. 2 analysis) 
 
Figura 4 - Acelerações de pico (cm/s
2
) obtidas da análise nº 3 (Peak 
accelerations obtained with no. 3 analysis) 
 
Figura 5 - Acelerações de pico (cm/s
2
) obtidas da análise nº 4 (Peak 
accelerations obtained with no. 4 analysis) 
4. CONCLUSÕES 
Das análises de casualidade sísmica efectuadas para o Algarve, 
pode-se concluir que: 
• os resultados obtidos com o modelo de McGuire são menos 
sensíveis à consideração dos sismos históricos; 
• o andamento das isolinhas de aceleração de pico, obtidas com 
modelo de Der Kiureghian e Ang, está mais em consonância com o 
verificado em sismos do passado, designadamente com epicentro na 
zona de geração de eventos situada a Oeste do Algarve; 
• os resultados do modelo de McGuire são superiores aos obtidos 
com o modelo de Der Kiureghian e Ang, o que ilustra a importância 
da consideração das dispersões das leis de atenuação; 
• em futuras análises de casualidade sísmica do Algarve será 
necessário a decomposição da análise em casualidade sísmica para 
sismos próximos e casualidade sísmica para sismos distantes. 
  
5. REFERÊNCIAS 
 
Ambraseys, N. N. ; Bommer, J. J. (1991): “The attenuation of ground accelerations in 
Europe”. Earthquake Engineering & Structural Dynamics. 20, 12, 1179-1202. 
Cornell, C. A. : “Engineering seismic risk analysis”. Bulletin of the Seismological Society 
of America,  58, 1583-1606. 
Der Kiureghian, A.; Ang, A. H.-S. (1977): “A faultrupture model for seismic risk 
analysis”. Bulletin of the Seismological Society of America. 67, 4, 1173-1194. 
Estêvão J. M. C. (1998): “Modelo computacional de avaliação do risco sísmico de 
edifícios”. Lisboa: IST, Universidade Técnica de Lisboa. Dissertação de mestrado. 
Estêvão, J.M.C. ; Oliveira, C.S. (1999): “Contribuição para a avaliação do risco sísmico: 
Aplicação à cidade de Faro”. 4º Encontro Nacional sobre Sismologia e Engenharia 
Sísmica / 2éme Rencontre en Génie Parasismique des Pays Méditerranéens. Faro: 
Escola Superior de Tecnologia, UAlg, 93-102. 
Fonseca, J. ; Oliveira, C. S. ; Vilanova, S. ; Guerreiro, L. (1999): “Estudo sismológico de 
segurança das barragens de Ranhados, Marateca, Meimoa e Apartadura”. Relatório 
ICIST, EP nº 31/99. Lisboa: Instituto Superior Técnico. 
McGuire, R. K. (1976): “EQRISK: Evaluation of earthquake risk to site”. Fortran 
computer program for seismic risk analysis. U. S. Geological Survey. Open File. 
Report 76-67. 
Sousa, M. L. ; Martins, A. ; Oliveira, C. S. (1992): “Compilação de catálogos sísmicos da 
região Ibérica”. Relatório 36/92 - NDA. Lisboa: Laboratório Nacional de Engenharia 
Civil. 
 
 


https://sapientia.ualg.pt/bitstream/10400.1/136/1/ESTAna.pdf

Comparative analysis of Algarve`s seismic hazard

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Sapientia

Universidade do Algarve