Terremoto_Iquique_Mw__8_2_01_de_abril_2014_Daño_observado_y_efectos

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Terremoto	Iquique	Mw	=	8.2	–	01	Abril	2014:	Daño
observado	y	efectos	de	sitio	en	estructuras	de
albañilería
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Victor	Aguilar	Vidal
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 Paper N° 221 
TERREMOTO DE IQUIQUE Mw=8,2 - 01 ABRIL 2014: DAÑOS OBSERVADOS Y EFECTOS 
DE SITIO EN ESTRUCTURAS DE ALBAÑILERÍA 
 
G. Valdebenito(1), D. Alvarado(1) C. Sandoval(2), V. Aguilar(3) 
 
 (1) Académico, Instituto de Obras Civiles, Universidad Austral de Chile, david.alvarado@uach.cl ; gvaldebe@uach.cl 
 (2) Académico, Depto. Ingeniería Estructural y Geotécnica, Pontificia Universidad Católica de Chile, csandoval@ing.puc.cl 
 (3) Investigador, Instituto de Arquitectura y Urbanismo, Universidad Austral de Chile, victor.aguilar@uach.cl 
Resumen 
El día martes 1 de abril de 2014 ocurre un sismo de magnitud Mw = 8.2 con epicentro localizado frente a las costas de 
Iquique y Pisagua (Chile), con profundidad hipocentral de 38.9 km, que reportó una intensidad de VII (MM) en las ciudades 
de Arica e Iquique. 
En respuesta al severo evento, se realizó una campaña de campo en las ciudades de Iquique y Alto Hospicio con el objeto 
de dimensionar daños en edificios de albañilería de 2 a 5 pisos y contrastarlos con eventuales efectos de sitio. El presente 
artículo presenta el análisis de campo realizado sobre 6 conjuntos habitacionales (donde 5 de ellos presentaron daño 
moderado a fuerte. En orden a conocer las frecuencias principales de vibración y modos predominantes post-terremoto de 
las construcciones bajo estudio, fueron llevadas a cabo mediciones de ruido ambiental empleando acelerómetros triaxiales 
en cada piso. Por otro lado, para identificar posibles problemas en la interacción suelo-estructura, se determinaron los 
periodos predominantes de vibración del suelo asociado a cada conjunto habitacional aplicando el método de la razón 
espectral H/V a registros de microvibraciones ambientales. 
De los análisis llevados a cabo se desprende que la evidencia de mal desempeño en ciertos edificios responde a problemas 
de configuración estructural y vicios constructivos, principalmente asociados a los efectos de columna corta. Por otra parte, 
los parámetros dinámicos levantados muestran que en los edificios que sufrieron mayores daños la interacción suelo-
estructura tuvo un rol significativo. 
Palabras Clave: Terremoto Iquique 2014, daño observado, efectos de sitio, Albañilería 
Abstract 
On April 1, 2014, a strong Mw = 8.2 earthquake occurred on the coast of Iquique (Chile), with hypo central depth of 38.9 
km. The reported intensity was VII (MM) in the cities of Arica and Iquique. 
As response to this severe event, an interdisciplinary team led by specialists from Universidad Austral de Chile (UACh) and 
Universidad Católica de Chile (UC), conducted a field exploration on the most affected areas. The purpose of this field trip 
was assessing observed seismic damage and correlate with possible site-effects on masonry buildings (3-5 stories). With this 
goal, six damaged buildings were analyzed, and 2 buildings without damage were considered too. With the purpose of 
evaluate the dynamic response of each building, the main vibration frequencies and modal shapes were obtained using 
triaxial accelerometers. On the other hand, to identify potential problems in soil-structure interaction, the predominant 
periods of soils applying the H/V spectral ratio method was also evaluated. 
Results of the field exploration and post-processing data shows evidence of poor performance in certain buildings that 
respond to problems of structural configuration and construction defects, mainly associated with the effects of short 
column. Moreover, the inclusion and evaluation of the dynamic soil and structural parameters, show that some structures 
were also affected by the soil-structure interaction, aspect that can explain some damage in apparent regular and well 
designed buildings. 
Keywords: 2014 Iquique Earthquake, Observed Damage, Site-Effects, Masonry 
mailto:gvaldebe@uach.cl
mailto:csandoval@ing.puc.cl
mailto:victor.aguilar@uach.cl
XI Congreso Chileno de Sismología e Ingeniería Sísmica ACHISINA 2015 Santiago de Chile, 18-20 de Marzo, 2015 
2 
1 Introducción 
En Chile, la albañilería es el sistema estructural más usado para la construcción de viviendas y edificios 
de hasta 5 pisos. El Instituto del Cemento y del Hormigón [1] reporta que aproximadamente dos tercios 
de las viviendas que se construyen anualmente corresponden a albañilería de ladrillos cerámicos, lo 
que equivale a alrededor de 70.000 viviendas al año. Dentro de este sistema, la albañilería conformada 
con bloques de hormigón es una de las tipologías predominantes de las regiones I, II, III y XV del Norte 
de Chile; lugar que ha sido escenario de grandes eventos sísmicos, como los ocurridos en Arica en 1868 
(Mw=9.0), Iquique en 1877 (Mw=8.5) y Antofagasta en 1950 (Mw=8.0). 
Dada la evidente vulnerabilidad que presenta este tipo de construcciones, y como reacción al terremoto 
de Iquique del 01 de abril de 2014, un equipo interdisciplinario de especialistas de la Universidad Austral 
de Chile y de la Pontificia Universidad Católica de Chile llevaron a cabo campañas de campo orientadas 
a evaluar el daño a partir de observaciones en edificios de viviendas sociales de albañilería de 2 a 5 
pisos. Estos daños observados fueron contrastados con las propiedades frecuenciales de los conjuntos 
habitacionales estudiados y con la respuesta dinámica del suelo, con el objetivo principal de 
correlacionar el daño con probables efectos de sitio. La evaluación incluyó campañas de evaluaciones 
visuales de daño, instrumentación de los edificios para identificación de frecuencias fundamentales y 
modos asociados, así como determinación de frecuencias predominantes del suelo en las zonas 
asociadas al emplazamiento de las estructuras. A partir de estos datos se pretende evaluar posibles 
causas y vicios constructivos que influyen en la respuesta sísmica de las estructuras. 
2 Contexto sismo tectónico del Norte de Chile 
El norte de Chile y el sur del Perú son zonas conocidas mundialmente porla ocurrencia de grandes 
terremotos. Informes históricos evidencian grandes sismos con tsunamis destructivos, destacando los 
terremotos de agosto de 1868 y mayo de 1877, ambos con magnitudes estimadas en torno a 9 [2]. 
Entre los terremotos recientes, el terremoto del 23 de junio de 2001 tuvo una magnitud M=8.4, y su 
zona de ruptura se extiende hasta la localidad de Ilo, en el sur del Perú [3]. 
 
Fig. 1 - Situación tectónica y localización de las zonas 
de ruptura de los últimos terremotos significativos en 
la zona norte de Chile [3] 
 
El año 2007, un terremoto de menor magnitud 
(Mw=7.7) afectó principalmente a la ciudad de 
Tocopilla. Según Barrientos [3], la zona de 
ruptura de este evento se encuentra confinada 
solamente al sector más profundo de la zona de 
contacto entre ambas placas, por lo que se 
concluye que segmento del contacto que se 
localiza bajo el mar, hacia la fosa, seguía sin 
activarse sísmicamente hasta el reciente evento 
de 1 de abril (Fig. 1). 
 
 
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3 
En base a la situación tectónica y la localización de las zonas de ruptura de los últimos terremotos 
significativos en la zona norte, se divide la región definida como brecha sísmica en dos sectores: uno 
correspondiente a la parte sur de Perú y norte de Chile, que no ha sido activada desde 1868 y el otro a 
la parte norte de Chile, desde 1877 [3]. 
En estas latitudes, la placa de Nazca y la placa Sudamericana convergen con una tasa de 67 mm/año 
[4], lo cual ha acumulado un déficit de desplazamientos co-sísmicos de aproximadamente 9 metros, 
desde el año 1877 [5]. Cabe destacar que en el contacto entre ambas placas el desplazamiento no es 
homogéneo, existiendo zonas en donde incluso existe un grado de bloqueo o trabazón entre estas. 
Según Barrientos [3], el gap sísmico del norte de Chile que produjo el terremoto de mayo de 1877 no 
consiste en un único segmento, sino en dos segmentos que están separados en una zona baja acoplada 
frente a Iquique, los cuales podrían interactuar a través de varias fases de un ciclo sísmico. Según 
modelos de deformación elástica obtenidos por repeticiones GPS e InSAR, Bejar-Pizarro [6] mencionó 
la posibilidad de que los desplazamientos sean suficientes para generar un evento de magnitud M=8.6. 
3 El terremoto de Iquique del 1 de abril de 2014 
El terremoto del día 1 de abril de 2014 tuvo una magnitud Mw=8.2 y ocurrió a las 20:46:46, hora local. 
Su epicentro se localizó en las coordenadas geográficas 19.642°S y 70.817°W, frente a las costas de 
Iquique y Pisagua. La profundidad hipocentral fue de 20.1 km. Las características del mecanismo 
obedecen al desplazamiento de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana, como resultado de un 
fallado inverso de poca profundidad. Estimaciones de deslizamiento en la falla indican que el 
desplazamiento ocurre principalmente en la zona más profunda del acoplamiento [3]. 
Respecto a la sismicidad precursora al evento, destaca un evento que presentó un mecanismo de falla 
similar, ocurrido del 16 de marzo de 2014 de magnitud M=6.7. Este evento fue seguido por más de 60 
terremotos de magnitudes mayores a 4 y 26 eventos de magnitud mayor a 5 [7]. El terremoto de 16 de 
marzo también fue seguido por tres eventos de magnitud M=6.2 el 17 de marzo, 22 de marzo y 23 de 
marzo. La distribución espacial de la sismicidad después del evento 16 de marzo emigró espacialmente 
hacia el norte a través del tiempo, comenzando cerca 20°S hasta llegar a 19.5°S. La ubicación inicial del 
terremoto de 01 de abril coloca el evento cerca del extremo norte de esta secuencia sísmica [7]. Todos 
estos eventos corresponden a un contexto de sismicidad interplaca. 
Luego del evento del 1 de abril, la zona de bloqueo o "laguna sísmica" se divide en tres sectores de 
tamaño similar. El sector activado presenta unos 150 km de extensión, abarcando aproximadamente 
desde Pisagua hasta Punta Patache y presentando un desplazamiento máximo de unos 5-6 m, ubicados 
principalmente en la parte más profunda de la zona de contacto entre placas [3]. 
4 Observaciones de campo 
Se visitaron 5 conjuntos de edificios, evaluando un total de 8 inmuebles. Conjunto Las Dunas (3), 
Conjunto Los Alelíes (2), Conjunto Pablo Neruda (1), Conjunto Los Cóndores (1) y el Conjunto Padre 
Hurtado (1). En general las estructuras son regulares en altura, configuración en planta regular y 
simétrica, con muros dispuestos en dos direcciones principales. La mayoría de las plantas son 
rectangulares con sistemas de piso de losa de hormigón armado. 
En cada uno de los edificios visitados se registra el daño mediante fotografías y la caracterización de 
fisuras y grietas, esto permite asociar un nivel de daño a cada inmueble. En orden a conocer las 
frecuencias fundamentales y modos asociados post-terremoto de las construcciones bajo estudio, 
fueron llevadas a cabo mediciones de ruido ambiental mediante la instalación de acelerómetros 
triaxiales en cada piso. Por otra parte, a fin de identificar posibles problemas en la interacción suelo-
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4 
estructura, se determinaron los periodos predominantes de vibración del suelo aplicando el método de 
la razón espectral H/V de Nakamura [8] a registros de microvibraciones ambientales. 
4.1 Conjunto Las Dunas 
Este conjunto posee edificios de albañilería armada de 4 niveles. Se analizaron 3 inmuebles que 
presentaron daños durante el sismo (ver Fig. 2), los que se identifican como A, B y C. El suelo de 
fundación corresponde a depósitos marinos y eólicos, se estima un Vs30 próximo a 768 m/s y la zona 
de riesgo califica como 2 [9]. Los edificios A y C presentaron evidentes fallas por corte en el primer nivel, 
por su parte el edificio B mostro agrietamiento por corte, daño por golpeteo en la zona de la junta y 
desprendimiento de hormigón en pilares a nivel basal. 
Edificio A 
 
Edificio B 
 
 
 
Edificio C 
 
Fig. 2 – Daño en edificios conjunto Las Dunas 
La Fig. 3 presenta las frecuencias principales de vibración para cada edificio evaluado, las que fluctúan 
entre 4,6 y 6,8 [Hz], con un aumento de frecuencias asociado al lado largo de la planta. Se prospectaron 
2 puntos de microvibraciones obteniendo resultados similares, por lo que se puede inferir que los 
períodos predominantes del suelo de fundación son similares para los tres edificios en estudio. La Fig. 
4 muestra que la frecuencia predominante de vibración del suelo es de 5,13 [Hz], aunque con una 
transferencia muy baja, esto es, con muy poca evidencia de efectos de sitio. Se observa que las 
frecuencias de los edificios y del suelo son bastante cercanas lo que indiscutiblemente aumenta las 
demandas y que por tanto, contribuye en el daño observado. 
 
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5 
 
A – fx=5,4 Hz fy=5,0 Hz 
 
B – fx=6,3 Hz fy= 4,6 Hz 
 
 
C – fx=6,0 Hz fy= 6,8 Hz 
Fig. 3 - Frecuencias principales de vibración. Conjunto Las Dunas 
 
Fig. 4 Frecuencia principal de vibración del suelo. Conjunto Las Dunas 
4.2 Conjunto Los Alelíes 
El conjunto posee edificios de albañilería confinada de 5 niveles. El basamento rocoso se encuentra a 
niveles muy someros, se estima una velocidad de onda de corte Vs30 próxima a 872 m/s y la zona de 
riesgo califica como 1 [9]. La Fig. 5 muestra una fotografía satelital del conjunto Los Alelíes en la que se 
identifican los 4 únicos edificios dañados de todo el conjunto. De éstos se estudiaron 2, identificados 
como A y B. 
La Fig. 6 muestra los daños observados en los inmuebles mencionados. Existen daños por esfuerzo 
cortante en los 4 primeros pisos y se observa pérdida de sección en las columnas de confinamiento 
ubicadas en esquinas. 
 
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6 
 
Fig. 5 Fotografía Satelital Conjunto Los Alelíes 
 
 
 
 
Fig. 6 Daño edificios conjunto Los Alelíes 
Se tomaron lecturas de microvibraciones en dos puntos, uno asociado a edificios del conjunto que no 
presentaron daño y otro en la zona de edificios dañados. Los resultados se muestran en la Fig. 7, donde 
claramente se observa que el suelo de fundación de los inmuebles dañados presenta una fuerte 
amplificación en frecuencias en torno a los 29 [Hz], a diferencia del suelo de fundación del resto del 
conjunto, con nula amplificación dinámica, y coincidentemente sin evidencias de daño. 
 
Suelo edificios sin daño 
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Suelos edificios con daño 
Fig. 7 Frecuencias principales de vibración del suelo Conjunto Los Alelíes 
4.3 Conjunto Pablo Neruda 
El edificio analizado consta de 5 niveles y esta construido en albañilería armada. El suelo de fundación 
corresponde depósitos eólicos de espesor superior a 30m, se estima un Vs30 próximo a 403 m/s y la 
zona de riesgo califica como 3 [9]. El inmueble presentó daños por corte evidentes en los muros de 
todos sus niveles. Los antepechos, elementos no estructurales, se dañaron significativamente debido a 
que la cantería no fue suficiente para permitir el movimiento lateral relativo durante el sismo. 
Asimismo, el edificio presenta un acusado daño en la zona de la junta sísmica por golpeteo durante el 
terremoto (ver Fig. 8). De todos los conjuntos estudiados, este fue el que presentó mayores niveles de 
daño estructural y no estructural. 
Una revisión en detalle del conjunto, evidenció problemas importantes en la configuración estructural. 
Las principales deficiencias se aprecian en la inexistencia de elementos de confinamiento en algunos 
muros, la no presencia de elementos de hormigón en algunas esquinas de muros perimetrales, y la 
distancia excesiva entre los pocos elementos de confinamiento detectados, con la consecuente 
disminución de la ductilidad. 
 
Fig. 8 Daños edificio Pablo Neruda 
La Fig. 9 muestra las frecuencias principales de vibración del edificio fx = 4,5 Hz e fy =2,5 Hz. Por su 
parte, la Fig. 10 presenta la frecuencia predominante de vibración del suelo estimada en 3,44 Hz, con 
casi nulos efectos de sitio. Al igual que en el caso del conjunto Las Dunas, la frecuencia de la estructura 
es similar a la del suelo, lo que en parte incrementa la demanda sísmica. Este hecho, sumado a los 
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8 
evidentes problemas de configuración estructural del conjunto, justifican los importantes niveles de 
daño observados. 
 
 
fx = 4.5 Hz, fy =2.5 Hz 
Fig. 9 Frecuencias principales de vibración. Edificio Pablo Neruda 
 
Fig. 10 Frecuencias principales de vibración del suelo Edificio Pablo Neruda 
 
4.4 Edificio Los Cóndores 
El edificio estudiado es de albañilería confinada y posee 3 niveles (ver Fig. 11). El suelo de fundación 
corresponde a depósitos rígidos compuestos por gravas de espesor cercano a los 15m, la velocidad Vs30 
se estima en 709 m/s y la zona de riesgo califica como 2 [9]. La Fig. 12 muestra los daños que éste 
presentó durante el sismo donde se pueden observar fallas sistemáticas en todos los edificios por 
columna corta y fallas por cortante excesivo en muros del primer nivel. Se evidencian además 
importantes problemas de socavaciones asociados a la naturaleza calcárea del suelo de fundación 
debido al alto contenido salino de éste. 
La Fig. 13 muestra las frecuencias principales de vibración del edificio fx = 12 Hz e fy =7,9 Hz. Por su 
parte, la Fig. 14 presenta la frecuencia predominante de vibración del suelo estimada en 3,31 Hz. Los 
daños en este edificio se asocian a problemas en el diseño, detallamiento y socavones por suelo salino, 
y sin incidencia de efectos de interacción suelo-estructura. 
 
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9 
 
Fig. 11 Vista General Edificio Los Cóndores 
 
 
Fig. 12 Daños edificio Los Cóndores 
 
 
Fig. 13 Frecuencias principales de vibración. Edificio Los Cóndores 
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Fig. 14 Frecuencias principales de vibración del suelo Edificio Los Cóndores 
 
4.5 Conjunto Padre Hurtado 
Los edificios del condominio Padre Hurtado corresponden a edificios construidos en albañilería armada 
de 5 niveles (ver Fig. 15), fundados prácticamente sobre roca (Vs30 estimada en 872 m/s) en zona de 
riego 1 [9]. Estas edificaciones no presentaron daño alguno durante el movimiento telúrico. 
La Fig. 16 muestra las frecuencias principales de vibración del edificio fx = 10 Hz e fy =7,1 Hz. Por su 
parte, la Fig. 17 presenta la frecuencia predominante de vibración del suelo estimada en 58,9 Hz. Las 
frecuencias del edificio y de su suelo de fundación son muy diferentes. 
 
 
Fig. 15 Vista general edificios conjunto Padre Hurtado 
 
 
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Fig. 16 Frecuencias principales de vibración. Conjunto Padre Hurtado 
 
Fig. 17 Frecuencias principales de vibración del suelo conjunto Padre Hurtado 
 
La Tabla 1 resume los principales parámetros que se caracterizaron para cada inmueble evaluado, vale 
decir: materialidad y número de pisos, frecuencias principales de vibración de las estructuras y del suelo 
de fundación correspondiente, características geotécnicas del suelo zona de riesgo, profundidad del 
basamento rocoso, velocidad de onda de corte Vs estimada y graduación del daño (ninguno, leve, 
moderado, fuerte, severo). 
 
Tabla 1 Resumen campañas y observaciones de campo 
Condominio 
Estructura Suelo 
Daño 
Observado Descripción 
Fx 
[seg.] 
Fy 
[seg.] 
 
Fs 
[seg.] 
Descripción Suelo 
Riesgo 
[1 a 3] 
Hroca 
[m] 
Vs30 
[m/s] 
Las Dunas, Ed. A 
4 pisos 
Albañilería 
armada 
0.19 0.20 0.19 
Depósitos 
marinos y eólicos 
de bajo espesor. 
2 5 a 15 768 Fuerte 
Las Dunas, Ed. B 
4 pisos 
Albañilería 
armada 
0.16 0.22 0.19 
Depósitos 
marinos y 
eólicos de bajo 
espesor. 
2 5 a 15 768 Moderado 
Las Dunas, Ed. C 
4 pisos 
Albañilería 
armada 
0.17 0.15 0.19 
Depósitos 
marinos y 
eólicos de bajo 
espesor. 
2 5 a 15 768 Fuerte 
Los Alelíes, A 
5 pisos 
Albañilería 
confinada 
- - 0.03 
Roca a niveles 
muy someros 
1 0 872 Leve 
Los Alelíes, B 
5 pisos 
Albañilería 
confinada 
 - - 0.03 
Roca a niveles 
muy someros 
1 0 872 
Ninguno/Muy 
Leve 
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12 
Pablo Neruda 
5 pisos 
Albañilería 
armada 
0.22 0.40 0.29 Depósitos eólicos 3 >30 403 Moderado 
Los Cóndores 
3 pisos 
Albañilería 
Confinada 
0.08 0.13 0.30 
Depósitos rígidos 
compuestos 
por gravas en 
matriz halita. 
2 aprox 15 709 Leve 
Padre Hurtado 
5 pisos 
Albañilería 
armada 
0.10 0.14 0.02 
Roca a niveles 
muy someros 
1 0 872 
Ninguno/Muy 
Leve 
 
5 Conclusiones 
A la luz de las observaciones y exploraciones realizadas, se puede concluir que existe un destacable rol 
de los efectos de sitio en la respuesta dinámica de los conjuntos habitacionales estudiados. La 
frecuencia predominante del suelo es muy similar a la frecuencia de los edificios con mayor daño 
estructural, esto sugiere la posibilidad de efectos de resonancia suelo-estructura, efecto que en varios 
de los casos analizados pudo haber incrementado la demanda sísmica y con ello justificaría el aumento 
en los niveles de daño observados. 
Se aprecia además daño debido a causas principalmente estructurales asociadas a falta de 
detallamiento adecuado y ciertos vicios constructivos. Se destaca en este punto la mínima ductilidad 
provistaa algunos conjuntos, al importante efecto en el mal desempeño estructural asociado a la falta 
de confinamiento en algunos elementos y al efecto de columna corta detectado en algunos edificios 
A efectos de reparación y/o refuerzo de las estructuras dañadas, sería deseable modelar 
adecuadamente, calibrar modelos con mediciones de materiales y de terreno, y luego incorporar y 
evaluar refuerzos, teniendo en cuenta los efectos suelo-estructura donde corresponda, con el propósito 
de redefinir adecuadamente la demanda sísmica. 
 
6 Agradecimientos 
 
Los autores de este trabajo desean agradecer sinceramente el apoyo económico de la Dirección de 
Investigación y Desarrollo de la Universidad Austral de Chile, así como a la Facultad de Ciencias de la 
Ingeniería de UACh para la realización exitosa de la expedición científica. Así mismo, los autores 
agradecen al Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Pontificia Universidad Católica 
de Chile por su apoyo en esta iniciativa. 
7 Referencias 
[1] Instituto del Cemento y del Hormigón ICH (2010) 
[2] Kausel E (1986): Los terremotos de Agosto de 1868 y Mayo de 1877 que afectaron el sur del Perú y 
en norte de Chile. Bol. Acad. Chil. Cienc.,3,8-12 
[3] Barrientos S (2014): Informe Técnico Terremoto de Iquique, Mw=8.2, 1 de abril de 2014. Centro 
Sismológico Nacional. Universidad de Chile. 
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Magíster en Ciencias de la Ingeniería. Pontificia Universidad Católica de Chile