%A Yolanda Torres Fern?ndez
%O Grupo de Investigaci?n en Ingenier?a S?smica de la UPM.
%T Estimaci?n del riesgo s?smico en puerto pr?ncipe (Hait?)
%X Tras el devastador terremoto del 12 de enero de 2010 en Puerto Pr?ncipe, Hait?, las autoridades locales, numerosas ONGs y organismos nacionales e internacionales est?n trabajando en el desarrollo de estrategias para minimizar el elevado riesgo s?smico existente en el pa?s. Para ello es necesario, en primer lugar, estimar dicho riesgo asociado a eventuales terremotos futuros que puedan producirse, evaluando el grado de p?rdidas que podr?an generar, para dimensionar la cat?strofe y actuar en consecuencia, tanto en lo referente a medidas preventivas como a adopci?n de planes de emergencia.
En ese sentido, este Trabajo Fin de Master aporta un an?lisis detallado del riesgo s?smico asociado a un futuro terremoto que podr?a producirse con probabilidad razonable, causando importantes da?os en Puerto Pr?ncipe. Se propone para ello una metodolog?a de c?lculo del riesgo adaptada a los condicionantes de la zona, con modelos calibrados empleando datos del sismo de 2010. Se ha desarrollado en el marco del proyecto de cooperaci?n Sismo-Hait?, financiado por la Universidad Polit?cnica de Madrid, que comenz? diez meses despu?s del terremoto de 2010 como respuesta a una petici?n de ayuda del gobierno haitiano.
El c?lculo del riesgo requiere la consideraci?n de dos inputs: la amenaza s?smica o movimiento esperado por el escenario definido (sismo de cierta magnitud y localizaci?n) y los elementos expuestos a esta amenaza (una clasificaci?n del parque inmobiliario en diferentes tipolog?as constructivas, as? como su vulnerabilidad). La vulnerabilidad de estas tipolog?as se describe por medio de funciones de da?o: espectros de capacidad, que representan su comportamiento ante las fuerzas horizontales motivadas por los sismos, y curvas de fragilidad, que representan la probabilidad de que las estructuras sufran da?os al alcanzar el m?ximo desplazamiento horizontal entre plantas debido a la mencionada fuerza horizontal. La metodolog?a que se propone especifica determinadas pautas y criterios para estimar el movimiento, asignar la vulnerabilidad y evaluar el da?o, cubriendo los tres estados del proceso. Por una parte, se consideran diferentes modelos de movimiento fuerte incluyendo el efecto local, y se identifican los que mejor ajustan a las observaciones de 2010. Por otra se clasifica el parque inmobiliario en diferentes tipolog?as constructivas, en base a la informaci?n extra?da en una campa?a de campo y utilizando adem?s una base de datos aportada por el Ministerio de Obras P?blicas de Hait?. ?sta contiene informaci?n relevante de todos los edificios de la ciudad, resultando un total de 6 tipolog?as. Finalmente, para la estimaci?n del da?o se aplica el m?todo capacidad-demanda implementado en el programa SELENA (Molina et al., 2010).  
En primer lugar, utilizado los datos de da?o del terremoto de 2010, se ha calibrado el modelo propuesto de c?lculo de riesgo s?smico: cuatro modelos de movimiento fuerte, tres modelos de tipo de suelo y un conjunto de funciones de da?o. Finalmente, con el modelo calibrado, se ha simulado un escenario s?smico determinista correspondiente a un posible terremoto con epicentro pr?ximo a Puerto Pr?ncipe. Los resultados muestran que los da?os estructurales ser?n considerables y podr?n llevar a p?rdidas econ?micas y humanas que causen un gran impacto en el pa?s, lo que pone de manifiesto la alta vulnerabilidad estructural existente. Este resultado ser? facilitado a las autoridades locales, constituyendo una base s?lida para toma de decisiones y adopci?n de pol?ticas de prevenci?n y mitigaci?n del riesgo. Se recomienda dirigir esfuerzos hacia la reducci?n de la vulnerabilidad estructural - mediante refuerzo de edificios vulnerables y adopci?n de una normativa sismorresistente-  y hacia el desarrollo de  planes de emergencia.

Abstract

After the devastating 12 January 2010 earthquake that hit the city of Port-au-Prince, Haiti, strategies to minimize the high seismic risk are being developed by local authorities, NGOs, and national and international institutions. Two important tasks to reach this objective are, on the one hand, the evaluation of the seismic risk associated to possible future earthquakes in order to know the dimensions of the catastrophe; on the other hand, the design of preventive measures and emergency plans to minimize the consequences of such events.
In this sense, this Master Thesis provides a detailed estimation of the damage that a possible future earthquake will cause in Port-au-Prince. A methodology to calculate the seismic risk is proposed, adapted to the study area conditions. This methodology has been calibrated using data from the 2010 earthquake. It has been conducted in the frame of the Sismo-Haiti cooperative project, supported by the Technical University of Madrid, which started ten months after the 2010 earthquake as an answer to an aid call of the Haitian government.
The seismic risk calculation requires two inputs: the seismic hazard (expected ground motion due to a scenario earthquake given by magnitude and location) and the elements exposed to the hazard (classification of the building stock into building typologies, as well as their vulnerability). This vulnerability is described through the damage functions: capacity curves, which represent the structure performance against the horizontal forces caused by the seisms; and fragility curves, which represent the probability of damage as the structure reaches the maximum spectral displacement due to the horizontal force.
The proposed methodology specifies certain guidelines and criteria to estimate the ground motion, assign the vulnerability, and evaluate the damage, covering the whole process. Firstly, different ground motion prediction equations including the local effect are considered, and the ones that have the best correlation with the observations of the 2010 earthquake, are identified. Secondly, the classification of building typologies is made by using the information collected during a field campaign, as well as a data base provided by the Ministry of Public Works of Haiti. This data base contains relevant information about all the buildings in the city, leading to a total of 6 different typologies. Finally, the damage is estimated using the capacity-spectrum method as implemented in the software SELENA (Molina et al., 2010).  
Data about the damage caused by the 2010 earthquake have been used to calibrate the proposed calculation model: different choices of ground motion relationships, soil models, and damage functions. Then, with the calibrated model, a deterministic scenario corresponding to an epicenter close to Port-au-Prince has been simulated. The results show high structural damage, and therefore, they point out the high structural vulnerability in the city. Besides, the economic and human losses associated to the damage would cause a great impact in the country. 
This result will be provided to the Haitian Government, constituting a scientific base for decision making and for the adoption of measures to prevent and mitigate the seismic risk. It is highly recommended to drive efforts towards the quality control of the new buildings -through reinforcement and construction according to a seismic code- and the development of emergency planning.
%D 2012
%K Riesgo S?smico, Vulnerabilidad Estructural, Microzonaci?n, Plan de Emergencias, Cooperaci?n, Hait?.
%I Topografia
%L upm13061