Fuente: Informed Infrastructure: https://informedinfrastructure.com/14153/future-forward-interview-applying-research-to-seismic-safety-and-resilience/
Miyamoto International se especializa en ingeniería sísmica de alto rendimiento, así como en mitigación, respuesta y reconstrucción ante desastres. Matt Ball, editor de Miyamoto International, sobre el trabajo que realizan en todo el mundo y cómo los avances tecnológicos contribuyen a la resiliencia, independientemente de la inversión económica. Informed Infrastructure (I2), conversó con el Dr. Kit Miyamoto, director ejecutivo e ingeniero estructural de
I2: En el ámbito de la seguridad sísmica, supongo que el mundo es su laboratorio. ¿Diría usted que está descubriendo nuevas formas de aplicar sistemas sísmicos a través de su trabajo en Haití y otras zonas afectadas por desastres?
Miyamoto: Aplicamos las últimas investigaciones a la práctica a diario. Somos ingenieros en ejercicio, pero también participamos en investigación y desarrollo, con estrechos vínculos con la Universidad de California, Berkeley, y el Instituto Tecnológico de Tokio en Japón.
Por ejemplo, implementamos la estrategia de concientización y priorización sísmica para las escuelas de Manila, Filipinas, así como el reforzamiento sísmico. Allí hay 3800 edificios extremadamente peligrosos. Si simplemente se aplicara ingeniería sísmica y reforzamiento a estos edificios, costaría varios miles de millones de dólares. Esas cifras frenan la acción cuando se considera que es técnica o financieramente inviable.
Sin embargo, lo que hicimos en Manila, como parte de un programa patrocinado por el Banco Mundial, fue priorizar el uso de una evaluación probabilística de riesgos considerando el riesgo sísmico real en microzonas de la ciudad, así como comprender la función de fragilidad de las diferentes estructuras de los edificios. Con el conocimiento del parque inmobiliario, pudimos determinar la tasa de mortalidad en diferentes escenarios y priorizar según la relación costo-beneficio y la reducción del riesgo de mortalidad con el presupuesto invertido.
Así es como nos comunicamos con el gobierno. Básicamente, defendimos la implementación de fases asequibles, poco a poco. Así es como utilizamos la tecnología para comunicarnos y convencer a los responsables políticos de que actúen para reducir el riesgo. También asesoramos sobre cómo implementar el refuerzo utilizando los medios más sencillos y rentables, como muros de corte de hormigón, y los dispositivos más modernos, como amortiguadores viscosos y tirantes con retención de pandeo.
Estas tecnologías se han utilizado ampliamente en lugares como Japón y California, donde la gente puede costearlas. Los amortiguadores viscosos han demostrado ser muy rentables e incluso pueden utilizarse en países en desarrollo. Nos esforzamos por utilizar la tecnología más avanzada para las economías emergentes de todo el mundo.
I2: ¿Son las herramientas de software para visualizar y simular diferentes escenarios claves para comunicar lo que hay que hacer?
Miyamoto: Sin duda, y es especialmente importante al hablar con personas de la comunidad que no son ingenieros. Realizamos muchos modelos 3D para comparar el antes y el después del refuerzo sísmico. Mostramos cómo fallarían o colapsarían los edificios, y luego mostramos cómo se mueven mucho menos una vez que se mitigan las fuerzas.
Utilizamos esta visualización incluso en los lugares más remotos, como la Catedral de Miragoane en Haití. La Iglesia Católica decidió reforzar la catedral sísmica en una pequeña aldea de Haití. Usamos aisladores sísmicos, pero en esta pequeña aldea nadie entendía de aisladores ni de refuerzo sísmico. Les mostramos el aspecto de los aisladores y cómo estos grandes rodillos desacoplarían el edificio del suelo. Gracias a la visualización por computadora, la comunidad comprendió y aceptó que nuestras acciones ayudarían a salvar la catedral.
I2: ¿Qué opinas sobre el uso de sensores en tu trabajo? ¿Son útiles las lecturas de los sensores sísmicos para comprender cómo reaccionan ciertas áreas y cómo modelas las condiciones de cada sitio?
Miyamoto: Medimos el terreno. Los sismólogos y geofísicos determinan la ubicación de las fallas sísmicas y su potencial de ruptura. Sin embargo, ese nivel de detalle no nos basta, ya que debemos comprender el suelo donde se asienta el edificio. Realizamos pruebas de impacto, donde básicamente golpeamos el suelo con grandes martillos para observar cómo se transmite la energía, cómo se amplifica o se atenúa y cómo es el movimiento de la base. Medimos la velocidad de las ondas de corte. Es más una máquina de ensayo que un sensor.
I2: En una zona como Haití, donde tantos edificios resultaron dañados, ¿es útil la magnitud de los daños para determinar qué se debe hacer para mitigarlos en el futuro?
Miyamoto: El terremoto de Haití de 2010 tuvo su epicentro en Puerto Príncipe, la capital. El terremoto dañó prácticamente el 50 % del parque inmobiliario. Me atrevería a afirmar que el 99 % de los edificios ya se han construido o reparado. Esto ocurrió no solo en los barrios ricos, sino también en las zonas más pobres, ya que a los albañiles locales se les enseñó a usar diferentes técnicas para mezclar el hormigón y usar varillas de refuerzo.
El terremoto de 2010 generó una gran cantidad de datos sobre el comportamiento de las estructuras no diseñadas durante un temblor fuerte. Evaluamos 430.000 edificios en la zona afectada para el Ministerio de Obras Públicas de Haití, y esos datos están disponibles.
Existe una falla sísmica importante en la zona norte de la isla (tanto en Haití como en la República Dominicana) que ya debería haber sufrido una ruptura importante. El Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo nos encargó analizar los riesgos en esta zona. La zona sísmica ha sido estudiada exhaustivamente por el Servicio Geológico de Estados Unidos y otras entidades, pero se desconocía el comportamiento de ese parque edificado. Con los datos de Puerto Príncipe, pudimos pronosticar con gran precisión el impacto en los edificios de esta zona. Perdimos casi 250.000 personas en el terremoto de 2010, por lo que estamos intentando utilizar esa información para reducir el riesgo en el norte de Haití.
I2: ¿Qué medidas se pondrán en marcha para garantizar que sus recomendaciones reduzcan la pérdida de vidas?
Miyamoto: En lugares como Haití y otros países emergentes, la aplicación de la ley es muy escasa. La gente construye donde quiere. Conociendo los riesgos y zonas geológicas, se pueden diseñar edificios seguros, incluso cerca de la falla.
I2: ¿Cuál es su motivación y qué le llevó a involucrarse en la seguridad sísmica y la mitigación de desastres?
Miyamoto: Nací y crecí en Tojo, Japón, un lugar que tiembla casi semanalmente. Eso siempre ha sido parte de mi vida. Luego fui a la Universidad Estatal de California, donde obtuve mi licenciatura y maestría. Finalmente, regresé a Japón y terminé mi doctorado en el Instituto Tecnológico de Tokio. Como elegí ser ingeniero estructural y estudié tanto en California como en Japón, la ingeniería sísmica formaba parte del plan de estudios y me resultó muy natural.
Al trabajar en California y Japón, nos beneficiamos enormemente de los avances tecnológicos y las mejoras en el código de construcción, y la calidad de la construcción es probablemente la mejor del mundo. Sin embargo, existen muchas partes del mundo expuestas al riesgo sísmico, desde Latinoamérica hasta Asia, desde Oriente Medio hasta Europa. Hay mucha gente expuesta al riesgo, pero el conocimiento de las prácticas de ingeniería y construcción es limitado.
Como ingenieros, creo que podemos hacer mucho para compartir lo que funciona con el mundo. Somos una empresa de ingeniería, pero también una empresa con un propósito definido. Queremos que las estructuras sean más seguras y mejores para las personas.
I2: En sus años de práctica, ¿se ha sentido alentado por el ritmo del avance tecnológico en su campo?
Miyamoto: Con el paso de los años, ha sido más fácil aplicar tecnologías avanzadas de manera rentable en los países en desarrollo. Comprendemos mejor el comportamiento de las estructuras y hemos visto avances en la capacidad de procesamiento del software y el hardware.
Cuando comencé a ejercer en 1990, cada simulación nos tomaba un día de cálculo. Hoy en día, esa misma operación se puede realizar en menos de un segundo. Este tipo de avance tecnológico nos permite aplicar las medidas de mitigación de forma más rentable. Se pueden realizar análisis más exhaustivos con mucha mayor rapidez y probar diversas opciones. Se puede ejecutar el modelo sísmico en edificios y observar el comportamiento y rendimiento de los componentes. Este análisis permite adoptar un enfoque más preciso para las renovaciones y reparaciones de edificios.
Antes, reforzábamos todo lo posible, construíamos muchos muros de corte de hormigón y reforzábamos los cimientos, y uno se sentía bien. El problema es que esto es caro y, en muchos casos, no podemos permitírnoslo, por lo que se crea la opción de "no hacer nada". No hacer nada crea una situación mucho más peligrosa que antes.
Al contar con dispositivos de alta tecnología, como amortiguadores viscosos y tirantes antipandeo, se pueden ver y abordar las principales deficiencias del edificio, y ese nivel de análisis hace que estos enfoques sean más rentables.
I2: La palabra resiliencia está cobrando cada vez más importancia. ¿Cuál es tu definición en tu obra?
Miyamoto: Tenemos 20 sedes diferentes en todo el mundo, desde California hasta Nueva Zelanda, Haití y Estambul. Nuestra presencia refuerza nuestra resiliencia. Como director ejecutivo global, con sede en California, sigo pasando mucho tiempo aquí en Haití, porque creo que podemos marcar una gran diferencia.
Para muchas nuevas construcciones importantes, tanto del sector público como del privado, nos solicitan la certificación de la calidad de la ingeniería y la construcción. Hemos capacitado a decenas de ingenieros haitianos según estándares internacionales, quienes supervisan la ingeniería y la construcción.
Creo que cuando la gente ve ese nivel de esfuerzo y análisis, realmente aumenta la resiliencia. Hoy, creo que Puerto Príncipe tiene una resiliencia mucho mayor que en 2009, antes del terremoto, porque tanto el sector público como el privado están abordando el riesgo sísmico.
Realizar este trabajo en Puerto Príncipe es fácil en cierto sentido, porque perdieron a 250.000 personas y hay urgencia de actuar ya. Hay lugares más peligrosos como Manila, donde están muy expuestos debido a una falla importante, y no ha habido un terremoto importante en los últimos doscientos años. Dado que existe un recuerdo lejano, aplicar la resiliencia es más difícil que en lugares donde ha ocurrido algo recientemente. Eso es potencialmente trágico, pero lamentablemente es así.
Si de alguna manera logramos convencer a los sectores público y privado de adoptar medidas de resiliencia, mejorar los códigos y métodos de construcción, y aplicar refuerzo sísmico antes de un terremoto, podremos salvar muchas vidas. El costo también es mucho menor, ya que la reconstrucción es muy costosa.
I2: Es difícil calcular el impacto económico de un desastre importante, porque la economía simplemente se detiene por completo, ¿verdad?
Miyamoto: ¡Por supuesto! En California, tanto en Los Ángeles como en San Francisco, estamos a la espera, y ya era hora, claro. Hay muchas probabilidades de que ocurra un suceso grave en el norte de California, donde el número de muertos se contaría por miles y el coste ascendería a varios miles de millones de dólares.
El terremoto de Northridge en San Francisco de 1990 se considera moderado, con una magnitud de 6,9 en la escala de Richter. Se trata de una liberación de energía diez veces mayor. El terremoto de Loma Prieta también fue moderado.
California no ha sufrido un gran desastre urbano desde el terremoto de San Francisco de 1906. Todavía no hemos sido puestos a prueba, y eso me preocupa. En Japón, sí tenemos experiencia con los recientes terremotos importantes de Kobe y Tōhoku; allí comprenden la urgencia y son más proactivos en la reducción de riesgos.
No vamos a perder a las personas ni las estructuras que perdimos en Haití. Podría ser más parecido al terremoto de Christchurch de 2011, donde se perdieron más de 2400 edificios en el centro. Si visita Christchurch hoy, casi dos tercios de su centro son terrenos baldíos. Hubo pérdidas de 13 000 millones de dólares, con una población de 350 000 personas y la pérdida de unas 200 vidas.
En cuanto al código de construcción, es muy fácil seguirlo y brindar seguridad, pero no protege la estructura. El código reduce con éxito la pérdida de vidas; sin embargo, no puede salvar los edificios ni la ciudad de ninguna manera. Veremos esta pérdida a gran escala en las ciudades de California.
I2: Se necesita mucho tiempo para reemplazar ese nivel de pérdida de su parque inmobiliario, ¿verdad?
Miyamoto: Va a llevar de 10 a 20 años, porque la economía ha cambiado por completo. La diferencia entre Nueva Zelanda y California es que en Japón existe un seguro contra terremotos. Casi el 90% de los propietarios de edificios contaban con este tipo de seguro. En California, menos del 10% lo tiene. No se verá el mismo ritmo de reconstrucción en California. El gobierno japonés dispone de fondos y los utiliza para reparar los daños.
Por eso la resiliencia es tan crucial. Prepararse para la recuperación y la reconstrucción también lo es. Contar con políticas de reconstrucción marca una gran diferencia en la rapidez con la que avanza la recuperación. Los pequeños detalles marcan una gran diferencia, ya que después de un terremoto, es necesario reparar o reconstruir una gran cantidad de edificios. Necesitamos facilitar las inversiones para la reconstrucción.
Actualmente soy Comisionado de Seguridad Sísmica de California, y uno de nuestros mandatos es cómo podemos evaluar la recuperación y agilizarla. La resiliencia no se trata solo de fortalecer, sino también de prepararse para la recuperación y la reconstrucción. En California, simplemente no tenemos la experiencia necesaria.
I2: Tu experiencia en todas estas diferentes regiones debe ser fundamental para tu práctica. Aportas a California y a otros lugares la conciencia de lo que otros están haciendo.
Miyamoto: La ventaja de ser una empresa global de ingeniería sísmica reside en tener una perspectiva amplia y estar compuesta por personas de diferentes nacionalidades en todo el mundo. Existen buenas y malas prácticas en todo el mundo. Podemos aprender mucho de otros lugares para aplicar las mejores prácticas y adaptarlas a las culturas políticas, culturales y empresariales locales. Nuestras oficinas trabajan proactivamente con nuestros clientes para aplicar las mejores prácticas.
Se habla de resiliencia en público y se habla del código de construcción. La gente cree que si se cuenta con el código de construcción adecuado, todo irá bien. El código de construcción es el primer paso de 20 pasos diferentes, y la gente debe comprenderlo. La calidad del código de construcción depende de cómo se diseñe y construya el edificio.
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