El Área de Líneas Vitales del Centro Peruano-Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres (CISMID), de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Ingeniería, desarrolla investigación aplicada y actividades técnicas orientadas al análisis de la vulnerabilidad sísmica y el desempeño funcional de infraestructuras esenciales, considerando su rol crítico en la respuesta y recuperación post-sismo.
El área aborda tanto sistemas en red como infraestructura puntual crítica, integrando criterios de ingeniería sismorresistente, análisis estructural, accesibilidad y continuidad operativa, con énfasis en escenarios sísmicos reales, especialmente en contextos urbanos complejos.
Objetivos del área
- El Área de Líneas Vitales tiene como objetivos principales:
- Analizar la vulnerabilidad sísmica de sistemas viales e infraestructura crítica.
- Evaluar el impacto del daño estructural y funcional sobre la continuidad de servicios esenciales.
- Desarrollar y aplicar funciones de fragilidad y metodologías de estimación de estados de daño.
- Contribuir a la formación académica mediante la participación de estudiantes en actividades técnicas y de investigación.
- Generar insumos técnicos para la construcción de escenarios de daño y planificación post-sismo.
Línea 1: Vulnerabilidad Vial
Orientada al estudio de la red vial frente a sismos, considerando su comportamiento como sistema interconectado. Esta línea analiza:
- El estado de daño de las vías después de un sismo.
- La disponibilidad y continuidad de rutas para evacuación y acceso a servicios esenciales.
- El comportamiento de flujos vehiculares y peatonales en escenarios de emergencia.
- La identificación de nodos críticos como intersecciones, enlaces y puentes dentro de la red vial.
Actividades:
- Levantamiento y organización de información de la red vial.
- Evaluación de la operatividad y accesibilidad de vías post-sismo.
- Estudios de rutas de evacuación hacia establecimientos esenciales bajo distintos escenarios sísmicos.
Línea 2: Infraestructura Crítica
Orientada a la evaluación de la vulnerabilidad sísmica de infraestructura esencial, con énfasis en el desempeño estructural y funcional. Incluye:
- Reservorios y tanques de agua, apoyados y elevados.
- Puentes vehiculares y peatonales.
- Redes de agua, desagüe y gas.
- Infraestructura de telecomunicaciones y electricidad en etapa inicial de incorporación.
- Edificaciones esenciales, como escuelas y establecimientos de salud, considerando fallas simultáneas y funcionalidad.
Actividades:
- Levantamiento de información de infraestructura crítica.
- Apoyo en modelación estructural y análisis de respuesta sísmica.
- Elaboración y aplicación de funciones de fragilidad.
- Estimación de estados de daño y continuidad operativa después de sismos.
El Área de Líneas Vitales incorpora herramientas de inteligencia artificial y aprendizaje automático como soporte al análisis ingenieril, permitiendo ampliar la capacidad de evaluación y predicción del desempeño sísmico de infraestructuras esenciales. Estas implementaciones se desarrollan como complemento a los métodos tradicionales de ingeniería sismorresistente.
Entre las principales aplicaciones se incluyen:
- Uso de modelos de aprendizaje automático para la predicción de estados de daño a partir de parámetros estructurales, registros sísmicos y resultados de análisis numéricos.
- Integración de redes neuronales y modelos probabilísticos para aproximar respuestas no lineales y acelerar la evaluación de escenarios múltiples.
- Empleo de modelos basados en datos para apoyar la construcción y actualización de funciones de fragilidad en infraestructura vial y crítica.
- Análisis de grandes volúmenes de información proveniente de inventarios, sensores y bases de datos georreferenciadas para identificar patrones de vulnerabilidad.
- Desarrollo de esquemas de apoyo a la decisión para la estimación rápida de daño y continuidad operativa en escenarios post-sismo.
- Estas herramientas permiten mejorar la eficiencia del análisis, explorar escenarios complejos y fortalecer la integración entre desempeño estructural, funcionalidad y gestión del riesgo.
El Área de Líneas Vitales está directamente vinculada a la formación académica y a la investigación estudiantil, permitiendo el desarrollo de tesinas de bachiller y tesis de título profesional asociadas a temas como:
- Vulnerabilidad sísmica de redes viales.
- Impacto del daño en vías y puentes sobre la accesibilidad y las rutas de evacuación.
- Fragilidad sísmica de reservorios, puentes y redes de servicios.
- Desempeño funcional de infraestructura esencial después de sismos.
- Aplicación de inteligencia artificial y modelos basados en datos para la evaluación del desempeño sísmico.
El Área de Líneas Vitales desarrolla programas de pasantías preprofesionales orientados a estudiantes de Ingeniería Civil, con participación presencial en el CISMID. Estos programas permiten una inmersión directa en estudios técnicos y proyectos de investigación aplicada, incorporando herramientas de análisis estructural, modelación numérica y técnicas de inteligencia artificial aplicadas a la ingeniería sismorresistente.
El enfoque del área se basa en la ingeniería sismorresistente aplicada, el análisis de desempeño estructural y funcional, y la evaluación de la vulnerabilidad mediante métodos analíticos y técnicos, integrando herramientas de inteligencia artificial como apoyo al análisis, la interpretación de resultados y la toma de decisiones en escenarios sísmicos complejos.
