Enfrentando la incertidumbre en Ingeniería Sísmica: una discusión sobre la aplicación de la Teoría de Sistemas Dinámicos Abiertos

Resumen

Los terremotos, como fenómeno natural y sus consecuencias en estructuras han sido abordados desde perspectivas deterministas, pseudo-empíricas y desde un punto de vista probabilístico-estadístico primario. En este último enfoque, el adjetivo 'primario' significa que la aleatoriedad ha sido introducida en forma artificial en las variables de investigación relevantes en Ingeniería Sísmica. Una perspectiva alternativa ha sido planteada por investigadores que han clasificado los terremotos, desde un punto de vista ontológico, como fenómenos caóticos. Sus argumentos se fundamentan en el alto grado de no-linealidad y complejidad de las ecuaciones que gobiernan la ecuación de las ondas sísmicas. Sin embargo, la sensibilidad de la respuesta dinámica en el largo plazo debido a pequeñas variaciones en las condiciones iniciales, conocido como el Paradigma del Caos, aparece como un subproducto de una mirada más profunda dentro de fenómenos naturales en general, llamada Teoría de Sistemas Dinámicos Abiertos ODS. Un sistema abierto se define como la relación entre una parte de la naturaleza, el sistema primario que contiene nuestras observaciones, y el sistema que lo contiene. Los principios de ODS han sido aplicados a distintas disciplinas científicas tales como la física, la química y la biología, con la intensión de identificar y controlar comportamientos caóticos no deseados en sistemas altamente no-lineales. Se postula que los terremotos y su interacción con estructuras constituyen un caso de un sistema abierto. Reconociendo que en Ingeniería Sísmica la aplicación de dichos conceptos no ha sido anteriormente investigada, en este artículo se presenta una discusión sobre su posible uso en dicha disciplina. Utilizando un modelo que representa el caso más básico de un oscilador de un grado de libertad con rigidez lineal elástica sometido sólo a un registro sísmico, se discuten las diferencias en la respuesta del oscilador obtenida usando la dinámica clásica de Newton y conceptos de ODS que incluyen procesos estocásticos como el que se utiliza en esta contribución. Conclusiones sobre las consecuencias de la aplicación de ODS son formuladas para re-entender la Ingeniería Sísmica, incorporando una crítica a enfoques probabilísticos primarios para abordar el mismo problema.