PSHA Engine — Benchmark Probabilístico: Filipinas

Seccion 1

Resumen Ejecutivo

43 yr — SLE

Serviceability Level Earthquake
50% de probabilidad de excedencia en 30 anios. Representa el nivel sismico para verificacion de servicio: la estructura debe permanecer funcional sin danios significativos. PGA(rock) rango: 0.033g – 0.487g.

475 yr — DBE

Design Basis Earthquake
10% de probabilidad de excedencia en 50 anios. Es el nivel de referencia para diseno estructural segun la mayoria de codigos sismicos internacionales (IBC, Eurocode 8, NSCP). PGA(rock) rango: 0.080g – 0.981g.

2675 yr — MCE

Maximum Credible Earthquake
Maximo credible — 2% de probabilidad de excedencia en 50 anios. Representa el escenario extremo para verificacion de colapso y estructuras criticas (hospitales, centrales nucleares). PGA(rock) rango: 0.134g – 1.598g.

0.981g

Max PGA(475yr) — Cebu City

0.080g

Min PGA(475yr) — Cagayan de Oro

0.493g

PGA(475yr) promedio 10 ciudades

1.63x

MCE/DBE ratio promedio

Seccion 2

Tabla Comparativa — Roca (Vs30=760 m/s)

Ciudad	PGA 43yr SLE	PGA 475yr DBE	PGA 2675yr MCE	GEM-GSHM 475yr	Ratio Appgile/GEM	MCE/DBE

Seccion 3

Tabla Suelo Blando (Vs30=360 m/s)

Ciudad	PGA 43yr Suelo	PGA 475yr Suelo	PGA 2675yr Suelo	Amp. 43yr Suelo/Roca	Amp. 475yr Suelo/Roca	Amp. 2675yr Suelo/Roca

Seccion 4

Ratios de Amplificacion entre Periodos

Ciudad	MCE/DBE 2675/475	DBE/SLE 475/43	MCE/SLE 2675/43

Seccion 5

Curvas de Peligrosidad (Hazard Curves)

Todas las ciudades — Curvas combinadas

Tasa anual de excedencia vs PGA (g) — Escala log-log | Lineas horizontales: 1/43, 1/475, 1/2675

Seccion 6

Comparacion con GEM-GSHM y Determinista

PGA (475yr) — Appgile Probabilistico vs GEM-GSHM

Valores en roca (Vs30=760 m/s) para periodo de retorno 475 anios (DBE)

Discrepancias observadas

Las diferencias entre Appgile y GEM-GSHM se deben a:

Modelo de fuentes: Appgile utiliza unicamente fallas del GAF-DB con tasas de deslizamiento estimadas, mientras que GEM-GSHM incluye sismicidad de fondo (background seismicity) y modelos de fuentes area.
Tasas de deslizamiento (slip rates): Se utilizan valores por defecto cuando el GAF-DB no reporta slip rate, lo que puede sobreestimar o subestimar significativamente la actividad de cada falla.
GMPEs: GEM-GSHM usa un arbol logico mas complejo con pesos calibrados regionalmente.

Casos notables

Laoag (ratio 1.36x): El West Ilocos Fault System domina (97.7%) con slip rate por defecto alto, generando PGA superior al de GEM.
Cebu City (ratio 2.93x): La Central Cebu Fault concentra el 99.2% de la contribucion. GEM distribuye la peligrosidad entre mas fuentes.
Cagayan de Oro (ratio 0.25x): Fallas distantes con contribucion dispersa — la sismicidad de fondo que incluye GEM domina en este sitio.
Tacloban (ratio 0.27x): Sin fuentes cercanas dominantes; la subduccion del Philippine Trench (incluida en GEM) marca la diferencia.

Seccion 7

Contribucion de Fuentes Sismicas

Seccion 8

Metodologia

Integral de Cornell-McGuire

El calculo PSHA sigue la formulacion clasica de Cornell (1968) y McGuire (1976):

λ(IM > x) = Σ_i ν_i ∫∫ P(IM > x | m, r) · f_M(m) · f_R(r) dm dr

// λ = tasa anual de excedencia
// ν_i = tasa de actividad de la fuente i
// f_M, f_R = distribuciones de magnitud y distancia

Para cada fuente sismica, se calcula la tasa de actividad a partir del slip rate y la geometria de la falla, se integra sobre todas las magnitudes posibles (M_min=5.0 a M_max) y todas las distancias, y se suman las contribuciones de todas las fuentes.

Ensemble de GMPEs

Se utiliza un arbol logico con las siguientes ecuaciones de prediccion de movimiento del suelo:

Abrahamson, Silva & Kamai (2014) — NGA-West2, peso: 0.25
Boore, Stewart, Seyhan & Atkinson (2014) — NGA-West2, peso: 0.25
Campbell & Bozorgnia (2014) — NGA-West2, peso: 0.25
Chiou & Youngs (2014) — NGA-West2, peso: 0.125
Zhao et al. (2006) — Subduccion, peso: 0.125

Estimacion de Slip Rate

La tasa de actividad de cada falla se estima a partir de:

M₀_rate = μ · A · slip_rate
// μ = rigidez (3×10¹⁰ Pa)
// A = area de la falla (largo × ancho sismogenico)
// slip_rate del GAF-DB o valor por defecto

Cuando el GAF-DB no reporta slip rate, se usa un valor por defecto de 1.0 mm/yr para fallas de tipo strike-slip y 0.5 mm/yr para fallas normales/inversas. Esta es una limitacion importante del modelo actual.

Limitaciones y Caveats

Slip rates por defecto: Muchas fallas del GAF-DB no tienen slip rate reportado — los valores por defecto introducen incertidumbre significativa.
Aproximacion de fuente puntual: Las fallas se modelan como fuentes puntuales en su centroide, sin considerar la ruptura distribuida a lo largo de la falla.
Sin sismicidad de fondo: No se incluyen fuentes de area ni sismicidad difusa — esto subestima la peligrosidad en sitios alejados de fallas conocidas.
Modelo de magnitud maxima: Se usa la relacion de Wells & Coppersmith (1994) con la longitud de falla del GAF-DB.
Sin efectos de sitio detallados: Se usa Vs30 uniforme (760 o 360 m/s) sin microzonificacion.

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