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Comprender qué características de un terremoto pueden llevar una obra de ingeniería al colapso fue el eje del seminario “¿Importa la duración del movimiento sísmico en la seguridad estructural? Nuevos resultados en esta controversia”. Eduardo Miranda revisó las conclusiones contrapuestas que han marcado este debate y presentó nuevos resultados de una investigación que busca distinguir el efecto de la duración del sismo de otras propiedades del movimiento. La actividad incluyó un conversatorio junto al público presente que abordó las implicancias de estos resultados para la ingeniería civil en Chile. Pablo Heresi, académico del Departamento de Ingeniería Civil (DIC) e investigador del Proyecto EASER, estuvo a cargo de la apertura y la presentación del invitado.
Ingeniero civil por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Miranda obtuvo su magíster y doctorado en Ingeniería Estructural en la Universidad de California, Berkeley. Su trayectoria incluye investigación en la Escuela Politécnica Federal de Lausana y en el Centro Nacional de Prevención de Desastres de México, además de docencia en la UNAM. Con más de 25 años de trayectoria como investigador de Stanford University, se especializa en ingeniería sísmica basada en el desempeño y en la evaluación de la respuesta de las estructuras a partir de registros sísmicos. Entre sus distinciones figuran el premio Moisseiff de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles, recibido en 2006, y la medalla Bruce Bolt de 2026, otorgada conjuntamente por EERI, COSMOS y SSA por contribuciones que vinculan la sismología con la ingeniería y mejoran la seguridad sísmica.
Una controversia con consecuencias para Chile
Miranda partió situando la discusión en una pregunta especialmente relevante para países expuestos a terremotos de gran magnitud: si dos movimientos tienen una misma intensidad, pero distinta duración, ¿es necesariamente más peligroso para una estructura aquel que se prolonga por más tiempo? Recordó que el problema cobró atención tras los terremotos ocurridos en Chile y México en 1985, y que desde entonces distintas investigaciones han llegado a respuestas que apuntan en direcciones contrarias.
La primera distinción fue entre los efectos acumulativos del movimiento y la probabilidad de colapso. Una mayor duración puede implicar más ciclos de respuesta, más incursiones de la estructura en un comportamiento inelástico y mayores demandas de energía: “En esas cosas que tienen que ver con número de ciclos o energía, no hay discusión”, explicó. Sin embargo, precisó: “Cuando hablamos del colapso, es donde viene la controversia”. Que una estructura experimente más ciclos no determina, por sí solo, cuánto cambia su seguridad frente al colapso.
Mientras investigaciones anteriores identificaban una influencia limitada de la duración en las deformaciones máximas, estudios más recientes han sostenido que los movimientos prolongados reducen significativamente la intensidad necesaria para provocar el colapso. Algunos han propuesto compensar ese efecto aumentando la resistencia lateral de las construcciones. Miranda vinculó la importancia de revisar esas conclusiones con el propósito del diseño sismorresistente: “Evitar el colapso como tal, tratar de evitar la pérdida de vidas humanas”.
Los datos no son descritos solo por su tendencia
Para examinar el problema, el académico presentó una investigación desarrollada junto a Diego Montemayor —candidato a Doctor por la Universidad de Stanford— y Héctor Dávalos —Doctor en Ingeniería Estructural de la Universidad de Stanford —publicada en 2025 en la revista Earthquake Engineering & Structural Dynamics. El equipo analizó siete modelos estructurales de entre uno y veinte pisos —seis de hormigón y uno de acero— sometidos a 269 registros sísmicos. La selección consideró eventos de magnitudes entre 6,8 y 7,6 y distancias inferiores a veinte kilómetros de la ruptura, para concentrarse en movimientos relevantes para el estudio del colapso.
Mediante análisis dinámicos incrementales, los investigadores aumentaron progresivamente la intensidad de cada registro hasta alcanzar el colapso del modelo. Así compararon la intensidad de colapso de una misma estructura ante distintos movimientos. El análisis reprodujo inicialmente la tendencia observada en estudios anteriores: a mayor duración, la intensidad de colapso tendía a disminuir. Sin embargo, también mostró diferencias importantes entre registros de duración similar.
Esa dispersión fue lo que gatilló la decisión de revisar la interpretación: “Hay que fijarnos no sólo en el valor de la tendencia central, sino la variabilidad (de) alrededor”, señaló Miranda. Al explicar cómo avanzó el estudio, añadió que “empezamos a ver si había otros factores que pudieran estar explicando esa tendencia descendiente”. El equipo buscó así explicar por qué registros de duración semejante producían respuestas tan distintas.
Un hallazgo contraintuitivo
Para obtener esa información, Miranda examinó características que influyen en la duración, como la magnitud del evento, la distancia a la ruptura y las condiciones del suelo. Explicó que los registros de un mismo terremoto pueden presentar duraciones diferentes y que los suelos blandos tienden a prolongar el movimiento. Por eso, advirtió, “no es tan fácil aislar el efecto de la duración”. La investigación incorporó medidas de intensidad que describen el movimiento con más información que la respuesta asociada a un único período de vibración. Entre ellas se encuentran la aceleración espectral promedio en un intervalo de períodos y el cociente SaRatio, que relaciona esa información con la aceleración espectral en el período fundamental de la estructura. También evaluó FIV3, un indicador asociado a tres pulsos del movimiento. Estos parámetros permitieron explicar mejor las diferencias en la intensidad de colapso entre registros.
La atención a los pulsos pone el foco en los segmentos del movimiento que generan grandes demandas, en lugar de considerar solamente su duración global. Durante el conversatorio, Miranda describió el carácter dañino de esos pulsos como “la combinación de aceleraciones grandes, pero con duraciones grandes”. Al utilizar estas variables, añadir la duración aportó poca o ninguna mejora a la estimación de la intensidad de colapso. El equipo también comparó curvas que representan la probabilidad de colapso a distintos niveles de intensidad y obtuvo resultados prácticamente coincidentes al incluir o excluir la duración: “no nos proporciona ninguna información adicional”, sintetizó Miranda al mostrar esas comparaciones. En los modelos y condiciones estudiados, la evidencia apuntó a un efecto reducido de la duración una vez consideradas las demás características principales que describen el movimiento.
Repercusión sobre los criterios de diseño de obras
El resultado condujo a una advertencia metodológica que atravesó la exposición: “La correlación no necesariamente implica causalidad”. Miranda insistió en observar la dispersión de los datos y revisar explicaciones alternativas antes de convertir una tendencia estadística en una recomendación para el diseño.
Ese cuidado tiene consecuencias prácticas: Incrementar la resistencia de las construcciones para compensar un efecto atribuido a la duración puede elevar los costos, por lo que la decisión exige identificar correctamente la demanda que se busca resistir. Al recordar las propuestas surgidas de investigaciones anteriores, el académico explicó la motivación de su trabajo: mejorar la caracterización del movimiento sísmico y sustentar las decisiones sobre proyectos en evidencia que explique la respuesta estructural.
Las preguntas del público ampliaron el análisis hacia los sismos de subducción, la interacción entre suelo y estructura y el escalamiento de registros. Miranda abordó las diferencias entre fuentes sísmicas y la necesidad de seguir estudiando cómo se comportan los pulsos en cada una. También reconoció que las medidas presentadas forman parte de un desarrollo abierto: “No quiero decir que sean las mejores”, aclaró al referirse a los indicadores propuestos.
Ingeniería Civil: un compromiso con la comunidad
Además del debate técnico, la visita permitió compartir investigaciones y experiencias con estudiantes. Al cierre del encuentro, Heresi destacó que Miranda participa como colaborador internacional tanto del proyecto Fondecyt Regular N.º 1261147 como del Proyecto EASER. Asimismo, valoró la oportunidad de discutir presencialmente el avance de ambos trabajos y recibir observaciones que contribuyan a su desarrollo.
Miranda vinculó este intercambio con una colaboración que también cruza disciplinas. Al referirse al trabajo entre ingenieros estructurales, geofísicos y sismólogos, explicó que permite “conjuntar nuestros conocimientos y sacar algo que en forma individual no podríamos haber descubierto”. La cooperación internacional e interdisciplinaria aparece así ligada a la posibilidad de abordar preguntas cuyas respuestas pueden salvar vidas. Para Heresi, la presencia de un especialista de esta trayectoria también aporta a la formación y a la discusión de las investigaciones del Departamento. Asimismo, relevó el motor detrás del trabajo detrás de la ingeniería sísmica: “Es muy motivante también pensar que lo que podemos hacer puede salvar vidas a futuro”.
En su mensaje a quienes se interesan por esta área, Miranda destacó la importancia de mantener una formación constante: “Mi consejo sería leer lo más que puedan”. Recomendó aprovechar las herramientas tecnológicas para seleccionar mejor las lecturas y ampliar el aprendizaje. Ese llamado al estudio se vincula con el propósito de la ingeniería sísmica y geotécnica: comprender cómo responden el suelo y las estructuras ante un terremoto y transformar ese conocimiento en decisiones que reduzcan el riesgo, mejoren la seguridad de las construcciones y protejan la vida de las personas.
