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EXPERIENCIAS DEL SISMO DE TOHOKU (JAPÓN) DEL 11 DE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO - Facultad de Ingeniería Civil
XIX CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGERIERÍA CIVIL-UNSAAC 2011
1
Dr. Ing° Javier Piqué del PozoDecano de la FIC - UNI
(JAPÓN) DEL 11 DE MARZO DE 2011
Reconocimientos y créditos• Professors Akira Wada, Kohji Tokimatsu,
Saburoh Midorikawa, Kazuhiko Kawashima,Kazuhiko Kasai and Shojiro Motoyui. Center for Urban Earthquake Engineering at Tokyo Institute of Technology
EXPERIENCIAS DEL SISMO DE TOHOKU (JAPÓN) DEL 11 DE Marzo de 2011 – J. PiquéXIX CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGERIERÍA CIVIL-UNSAAC 2011
XI CONEIC2/73
Institute of Technology
• Taisei Corporation and Takenaka Corporation
• Doctor Profesor Carlos Zavala Toledo, diretor CISMID – FIC – UNI
• Prof. Shunzuke Otani
Características y efectos
•11 de marzo de 2011
•Tiempo de origen: 14:46 (hora local), 05:46 UTC
•Magnitud: MJ9.0, Mw9.1
•24 km de profundidad focal
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XI CONEIC3/73
•24 km de profundidad focal•El sismo ocurrió frente a Sanriku, a 130 km al este de la ciudad de Sendai, Honshu, Japón y a 373 km noreste de Tokio.
Consecuencias
Número de fallecidos y desaparecidos: aprox. 25,500
Número de personas desplazadas: approx. 160,000
Número de viviendas dañadas: approx. 210,000
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XI CONEIC4/73
Número de viviendas dañadas: approx. 210,000
Pérdidas monetarias directas: US$ 200,000~300,000 millones (4 a 5% del PBI del Japón)
(al 30 de abril 2011)
Placas en Japón y mecanismos
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XI CONEIC5/73
Proceso de Rotura y acelerogramas
①①①①
Acceleration Time History (EW comp)
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XI CONEIC6/73Midorikawa Lab.
②②②②
③③③③
0 100 200 300
Time (s)after ERI
Registros del movimiento del suelo
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XI CONEIC7/73Midorikawa Lab.
PGA Distribution PGV Distributionafter NIED
Registros
del
movimiento
del suelo
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XI CONEIC8/73
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 -Dr.Carlos Zavala
Chile 2010 (M8.8)Concepcion San Pedro-NS (0.65 )
Taiwan 1999 (M7.6)TCU068-EW (0.51 )
Northern Japan (M8.2)Hachinohe Harbor-NS (0.24 )
Northridge 1994 (M6.7)Sylmar-EW (0.60 )
Kobe 1995 (M6.9)Takatori-NS (0.62 )
Imperial Valley 1940 (M7.0)El Centro-NS (0.35 )
Acc
.(cm
/s/s
)
500
0
g
g
g g
g
g
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XI CONEIC9/73Midorikawa Lab.
Time (s)
Off-Pacific Japan 2011 (M9.1)Sendai Harbor-NS (0.64 )
0 40 80 120 160 200 240
Acc
.(cm
/s/s
)
-500
g
onse
Spe
ctra
(cm
/s) h=0.05
100
1000EWA
cc.(
cm/s
/s)
Max=982.3(cm/s/s)
-1000
0
1000
2011/03/11 14:47:37 東北地方太平洋沖地震 計測震度6.3 MYG013(仙台)NSA
cc.(
cm/s
/s)
Max=1517.2(cm/s/s)
-1000
0
1000
UD
Time (s)
Acc
.(cm
/s/s
)
Max=-290.1(cm/s/s)
0 50 100 150 200 250 300
-1000
0
1000
2011/03/11 14:47:37 東北地方太平洋沖地震 計測震度6.3 MYG013(仙台)NS50
K-NET Sendai (MYG013)
JMA Intensity 6.3
Acceleration
Velocity
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XI CONEIC10/73Midorikawa Lab.
Vel
ocity
Res
po
Period (s)
2011 Tohoku EQ.K-NET Sendai(MYG013)
NS EW UD
0.1 1 10
10EW
Vel
.(cm
/s) Max=-40.2(cm/s)
-50
0
50
Vel
.(cm
/s)
Max=74.1(cm/s)
-50
0
50
UD
Time (s)
Vel
.(cm
/s)
Max=-24.6(cm/s)
0 50 100 150 200 250 300
-50
0
50
Velocity
Aceleraciones Máximas (Fuente: KNET)
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XI CONEIC11/73
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
Tsukidate Station KNET
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
0 50 100 150 200 250 300 350
Ac
ele
rac
ión
(c
m/s
eg
2)
Registro de Aceleraciones K-NET
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XI CONEIC12/73
-3000
-2000
Tiempo (seg)
Ac
ele
rac
ión
N-S E-W U-D
Máxima Aceleración (gals)N-S E-W U-D
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
Sendai Station - KNET
-1500
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
0 50 100 150 200 250 300 350
Ac
ele
rac
ión
(c
m/s
eg
2)
Registro de Aceleraciones K-NET
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XI CONEIC13/73
Tiempo (seg)
N-S E-W U-D
MAX 1515.286 977.176 276.321MIN -1008.025 -622.463 -290.151
Máxima Aceleración (gals)N-S E-W U-D
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
Mapa de intensidades sísmicas
Sendai
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XI CONEIC14/73Midorikawa Lab.
MM Intensity ⅥⅦⅧ ⅨⅩ XI
JMA Intensity 4 5L 5U 6L 6U 7
after JMA
Tokyo
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XI CONEIC15/73
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
Sismos Interplaca en el noreste de Japón en los últimos 100 años
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XI CONEIC16/73
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos
Zavala
Las costas noreste del Japón sufrieron los avatares de unsismo el Viernes 11 de Marzo del 2011 a las 14:46 hrs. Seguidoal sismo un Tsunami sin precedentes en Japón azotó las costasnoreste trayendo gran destrucción en la zona.
.
Gran parte de las viviendas de las
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XI CONEIC17/73
viviendas de las localidades de Sendai, Miyagi
Prefecture sufrió daño extremo
Fuente: New York
Times
El Tsunami se llevó consigo viviendas, industrias, trenes, barcos, etc.
Natori, Miyagi prefecture. Fuente: AP
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XI CONEIC18/73
Sendai MiyaguiFuente: NHK World
El Tsunami ataca al sur de Sendai
2011_3_11 地震M8.8 宮城県仙台を襲った津波「Tsunami」【HD】 (1).wmv
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XI CONEIC19/73
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XI CONEIC20/73
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XI CONEIC21/73
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XI CONEIC22/73
Tsunami Japanese inside a car!.flv
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XI CONEIC23/73
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
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XI CONEIC24/73
La ciudad de Sendai después del terremoto
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XI CONEIC25/73
La ciudad de Sendai después del terremoto
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XI CONEIC26/73
Daños en la zona baja de Sendai
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XI CONEIC27/73Midorikawa Lab.
Daños en una oficina, Sendai
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XI CONEIC28/73
Daños en SENDAI
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XI CONEIC29/73
Cortesía: Dr. Shunsuke Otani
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
Daños en SENDAI
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XI CONEIC30/73
Cortesía: Dr. Shunsuke Otani
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
Daños en SENDAI
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XI CONEIC31/73
Cortesía: Dr. Shunsuke OtaniDaños Sismo de Tohoku
30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
Daños en SENDAI
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XI CONEIC32/73
Cortesía: Dr. Shunsuke Otani
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
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XI CONEIC33/73
Daños en SENDAI
Cortesía: Dr. Shunsuke Otani
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XI CONEIC34/73
Daño está concentrado en la interface entre el 2° y 3er piso
Daños en MITO
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XI CONEIC35/73
Cortesía: Dr. Shunsuke Otani
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Daños en MITO
Cortesía: Dr. Shunsuke Otani
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XI CONEIC36/73
Cortesía: Dr. Shunsuke Otani
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
Daños en FUKUSHIMA
Cortesía: Dr. Shunsuke Otani
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
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XI CONEIC37/73
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XI CONEIC38/73
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
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XI CONEIC39/73
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 -Dr.Carlos Zavala
EXPERIENCIAS DEL SISMO DE TOHOKU (JAPÓN) DEL 11 DE Marzo de 2011 – J. PiquéXIX CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGERIERÍA CIVIL-UNSAAC 2011
XI CONEIC40/73
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 -Dr.Carlos Zavala
Daños en MIYAGUI Cortesia: Dr. Reiji Tanaka – Tohoku Institute of TechnologyDaños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
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XI CONEIC41/73
Daños en MIYAGUI Cortesia: Dr. Reiji Tanaka – Tohoku Institute of Technology
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XI CONEIC42/73
Daños Sismo de Tohoku
30/6/2011 -Dr.Carlos Zavala
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XI CONEIC43/73
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
LA RADIOACTIVIDAD
Daños en puentes
http://committees.jsce.or.jp/report/node/40
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XI CONEIC44/73
Reported by Prof. Kazuhiko Kawashima
Department of Civil EngineeringTokyo Institute of Technology
http://committees.jsce.or.jp/report/node/40
Puentes con apoyos de neopreno no sufrieron daño
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XI CONEIC45/73
Puente Iinogawa, Ruta 45
Puente Higashi Matsuyama, Ruta 45
Daño siguió ocurriendo en puentes con apoyos de acero
Puente TennoRuta 45
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XI CONEIC46/73
Puente vehicular
Extracción de pernos de anclaje
Pasarela
Rotura de apoyos de neopreno en dos localicades cercanas
Carretera de Sendai Este
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XI CONEIC47/73
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XI CONEIC48/73NEXCO-East
Apoyos dañados
Separación del jebe de la lámina de acero
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XI CONEIC49/73
La lámina de acero se dobló en dos en una forma compleja
Columnas del tren de alta velocidad sin reforzar sufrieron daño extenso
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XI CONEIC50/73
Fallas en apoyos de neopreno
Cuatro amortiguadores en el estribo derecho
Daño a amortiguadores instalados como rehabilitación debifdo al fuerte tsunami
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XI CONEIC51/73Estribo derecho
Fallas en apoyos de neopreno
Cuatro amortigadores
Tsunami hydro pressure
Mecanismo de falla de puentes más probable debido al Tsunami
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XI CONEIC52/73
Falla del apyo aguas abajo debido a la subpresión
Conclusiones Preliminares (1)
�Los puentes que fueron construidos o rehabilitados basados en métodos que incluyen la ductilitdad casi no sufrieron daño. Esto contribuyó al mejoramiento del comportamiento sísmico de los puentes.
�Los apoyos de neopreno (Elastoméricos),
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XI CONEIC53/73
incluyendo los de núcleo de plomo y caucho de alto amortiguamiento, que se introdujeron desde los 90s mitigaron el daño de los apoyos. Sin embargo varios apoyos elastoméricos se rompieron en dos ubicaciones en la autopista del este de Sendai. Las razones están siendo investigadas.
�Un número de puentes sufrió daño por el tsunami. Posiblemente debido a la rotación del tablero hacia el lado aguas arriba, resultando en una fuerza de levantamiento (subpresión). Si se pudiera prevenir la falla de los apoyos debido a la fuerza de levantamiento, el daño por tsunami podría ser mitigado.
Conclusiones Preliminares (2)
EXPERIENCIAS DEL SISMO DE TOHOKU (JAPÓN) DEL 11 DE Marzo de 2011 – J. PiquéXIX CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGERIERÍA CIVIL-UNSAAC 2011
XI CONEIC54/73
el daño por tsunami podría ser mitigado.
�Se recomienda instalar “dispositivos para prevenir levantamiento por tsunami”. “Barras” comúnmente usados para sismos pueden ser efectivos si se colocan en la dirección vertical.
Daños en TOHOKU
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
EXPERIENCIAS DEL SISMO DE TOHOKU (JAPÓN) DEL 11 DE Marzo de 2011 – J. PiquéXIX CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGERIERÍA CIVIL-UNSAAC 2011
XI CONEIC55/73
Daños en los viaductos del Shinkansen
Viaducto No.1 de Waga(447 km de Tokio – 309 m de longitud)Columnas intermedias fueron reforzadas con planchas de aceroNo se reportaron daños
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XI CONEIC56/73
Sismo de Tohoku 11/3/2011 -Dr.Carlos Zavala
Cortesia: Dr. Yoshikazu Takahashi – Universidad de Kyoto
Daños en los viaductos soporte de lalínea del ShinkansenViaducto No. 3 de Okajima
(452 km de Tokio – 279 m de longitud)Viaducto de un piso, sin reforzamiento. No hubo daños en la estructuraMás si existió daño en los aisladores y postes.
Evidencia de movimiento en la base dela estructura.
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
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XI CONEIC57/73
Cortesia: Dr. Yoshikazu Takahashi – Universidad de Kyoto
Daños en los viaductos del Shinkansen
Viaducto No. 5 de Torigui(453 km de Tokio – 489 m de longitud)Agrietamientos en pilares. Esquina de viga caída por impacto.Algunas bases muestran movimiento, al igual que problemasde licuación de suelos.
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XI CONEIC58/73
Cortesia: Dr. Yoshikazu Takahashi – Universidad de Kyoto
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
Daños en los viaductos del Shinkansen
EXPERIENCIAS DEL SISMO DE TOHOKU (JAPÓN) DEL 11 DE Marzo de 2011 – J. PiquéXIX CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGERIERÍA CIVIL-UNSAAC 2011
XI CONEIC59/73
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 -Dr.Carlos
ZavalaViaducto No. 1 de Nakasone (456 km de Tokio – 103 m de longitud)Daños en la parte superior de los pilares del viaducto. corte y flexión
35 millones de personas viven en el área Metropolitana de Tokio
EXPERIENCIAS DEL SISMO DE TOHOKU (JAPÓN) DEL 11 DE Marzo de 2011 – J. PiquéXIX CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGERIERÍA CIVIL-UNSAAC 2011
XI CONEIC60/73
Impacto en el área Metropolitana de Tokio
Tokio metropolitan y simuacion tsunami動画(東京)東日本地震.wmv
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XI CONEIC61/73
Kogakuin University Bldg.
(1989, No Dampers)
Shinjuku Center Bldg.
(1979, Retrofitted wth Oil
Dampers in 2009)
Yozemi Tower
(2008, Base-Isolators
& Various Dampers)
EXPERIENCIAS DEL SISMO DE TOHOKU (JAPÓN) DEL 11 DE Marzo de 2011 – J. PiquéXIX CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGERIERÍA CIVIL-UNSAAC 2011
XI CONEIC62/73
新宿センタービルの長周期地震動対策
Place :Shinjuku, TokyoUsage :Office, ShoppingFloor area :3,666.97㎡Total :183,093.79㎡Story :B4+54+3Height :223m
Edificio de 54 pisos / Corporación Taisei
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XI CONEIC63/736
3
Height :223mStructure :Steel
:Reinforced ConcreteBasement :GL-16.8m
〜 GL-27.5m
Structuraldesign :January 1977NaturalPeriod :5.2 sec and
6.2 sec
Place :Shinzuku, TokyoUsage :School and DormitoryFloor :1,161㎡Total :27,175㎡Story :B3+26+1
Corporación Taisei概要
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XI CONEIC64/73
Story :B3+26+1Height :134mStructure :Semi-Active Seisimic
IsolatedConstruct :2008.2Period :4.7 sec
64
0 50 100 150 200 250 300-100-50050100時間 (s)加速度 (Gal) 加速度(Y)
26FS
-50050100加速度 (Gal) 加速度(Y) 17FS26F
17F
Y方向
Acceleraciones en varios pisosDurante el terremoto del 11 de marzo
▽17F▽26F センサー
センサー
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XI CONEIC65/73
0 50 100 150 200 250 300-100 時間 (s) 0 50 100 150 200 250 300-100-50050100
時間 (s)加速度 (Gal) 加速度(Y)
B1F
0 50 100 150 200 250 300-100-50050100時間 (s)加速度 (Gal) 加速度(Y)
MB2F
B1F
免震層
▽B1F▽B2F▽B3F▽ 3F▽10F
制御コンピュータ
Comparación entre el edificio de 54 pisos y el edificio aislado de
26 pisos
Taisei②新宿センタービルと代ゼミの比較.mp4
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XI CONEIC66/73
Autopista de Tohoku
Reconstrucción después del Terremoto: Autopista de Tohoku
�La autopista de Tohoku es una arteria comercial y de tráfico que une las regiones de Tohoku y Kanto. Numerosas fábricas están ubicadas a lo largo de la ruta.
�347 km de los 675 km de la autopista fueron destruidos por el terremoto del 11 de Marzo, pero fue puesto en funcionamiento el 24 de Marzo.
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XI CONEIC67/73
Mar 12th Mar 21th
Mar 12th Mar 17thNEXCO East
NEXCO East
NEXCO EastNEXCO East
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
Reconstrucción después del Terremoto: Líneas de Tren
Ichinoseki a Morioka
Morioka a Shin AomoriReinició Operaciones el 13 de abril
� Ninguno de los 26 trenes en operación durante el Terremoto se descarriló, nohubo serios daños en puentes elevados y en estaciones , ni colapsos de túneles.
� Todo el sistema de trenes de alta velocidad (Tohoku Shinkansen ) entró enoperación a partir del 30 de Abril.
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XI CONEIC68/73
Fukushima a SendaiReinició Operaciones el 25 de abril
Nasushiobara to FukushimaReinició Operaciones el 12 de abril
Sendai a IchinosekiReinició Operaciones el 29 de abril
Ichinoseki a MoriokaReinició Operaciones el 23 de abril
JR East
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
Reconstrucción después del Terremoto: Puertos
Hachinohe
Kuji
Miyako
�Los muelles de todos los grandes puertos de las costas del Pacífico, que fueron golepadas por el terremoto desde Aomori hasta Ibaragi, estarán habilitadas a partir del 24 de Mayo.
�Los puertos dañados por el Tsunami están recuperando sus funciones secuencialmente.
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XI CONEIC69/73
kamaishi
Ofunato
Ishinomaki
Sendai-Shiogama
Soma
Onahama
Muelles de todos los puertos mayores estuvieron disponibles el 24 de marzoh
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
Reconstrucción después del Terremoto: Aeropuertos
�La reconstruccion del Aeropuerto de Sendai, el cual tuvo grandes daños por el Tsunami, mostro una recuperación sorprendentemente rápida. Las pistas de aterrizaje fueron destruidas y habilitadas a partir del 28 deMarzo.
�Los vuelos entre Haneda-Sendai y Osaka(Itami)-Miyagi reanudaron sus operaciones el 13 de Abril, un mes después de Terremoto.
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XI CONEIC70/73
Aeropuerto de Sendai dañado por el tsunami al 13 de marzo Primer aterrizaje en el aeropuerto de Sendai
después del terremoto, el 13 de abril
Kyodo
Kyodo
Daños Sismo de Tohoku 30/6/2011 - Dr.Carlos Zavala
Visión japonesa de las lecciones aprendidas del terremoto del 11/3
• Enorme tsunami: Uno cada mil años, tan
poco frecuente como para poder estar
preparados
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XI CONEIC71/73
preparados
• Restauración de pueblos casi
completamente destruidos.
• Sismo mayor que el especificado en diseño.
Visión japonesa de las lecciones aprendidas del terremoto del 11/3
• Se requiere una visión de largo plazo para
la seguridad pública.
• Se requieren estructuras más confiables
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XI CONEIC72/73
• Se requieren estructuras más confiables
para el próximo gran terremoto.
CONCLUSIONES• Las medidas de prevención salvaron muchas
vidas, sin embargo se tiene mas de 25000 muertos
y pérdidas materiales cuantiosas.
• Las pérdidas materiales son significativas (4-5%
del PBI) al punto que se han reducido los gastos
fiscales y al mismo tiempo se anuncia un
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XI CONEIC73/73
fiscales y al mismo tiempo se anuncia un
incremento en el impuesto a las ventas.
• El pueblo japonés ha dado ejemplo de estoicismo y
voluntad de trabajo admirable para la
reconstrucción.
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