Hay varios factores a considerar aquí:
- Los suelos cercanos a la superficie modifican el movimiento del suelo entrante, lo que a menudo resulta en amplificación en la superficie del suelo.
- Las ondas sísmicas se reflejan en la superficie del suelo, lo que resulta en una interferencia constructiva y una mayor sacudida del suelo en la superficie del suelo.
- Las estructuras responden debido a la resonancia que resulta en amplificación a medida que avanzamos en la estructura.
Por lo tanto, las estructuras subterráneas, como los túneles del metro, a menudo tienen temblores menos intensos que las estructuras en la superficie del suelo. También están restringidos por el suelo circundante para que no resuenen como estructuras sobre el suelo. Entonces, en general, la carga es mucho menor.
El criterio de diseño para estructuras subterráneas es el movimiento relativo entre la estructura y el suelo. Cuanto mayor sea la diferencia de rigidez entre el suelo y la estructura, más carga estará sujeta a la estructura. Esto se llama interacción de la estructura del suelo. En la mayoría de los casos, la estructura subterránea está diseñada en base a un desplazamiento de corte estimado (movimiento relativo entre la parte superior e inferior de la estructura) para hacer frente a los movimientos del terremoto.
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Un buen ejemplo de la diferencia entre temblores debajo y por encima del suelo fue cuando el tren bala estaba en un túnel durante el terremoto de 2004 https://www.eeri.org/lfe/pdf/jap…. El temblor del suelo fue pequeño en el túnel, pero aumentó una vez que el tren salió del túnel y sobre la superficie del suelo, lo que provocó, entre otras cosas, el descarrilamiento.