Caracterización dinámica de estructuras empleando un sistema de monitoreo de salud estructural de bajo costo

Abstract

La importancia del monitoreo de salud estructural ha sido introducida y cuestionada debido a las pérdidas humanas y materiales originadas por fallas estructurales trágicas. El deterioro de las estructuras requiere de la evaluación de la condición estructural actual por medio de estrategias de monitoreo y mantenimiento eficientes. De igual manera, la detección temprana de daños permite proponer medidas que monitoreen y conserven la vida útil de los proyectos de infraestructura. La caracterización de los parámetros dinámicos de una estructura civil en un instante de tiempo determinado otorga información real sobre la condición y el desempeño actual de una estructura. No obstante, los sistemas de monitoreo de salud estructural tradicionales son omitidos debido a que requieren de inversiones económicas altas y pretenden un trabajo en campo considerablemente desgastante. Este proyecto de tesis presenta un sistema de monitoreo de salud estructural de bajo costo empleando una red de sensores inalámbrica y una estación base, capaz de caracterizar las propiedades dinámicas a partir de la respuesta estructural medida. Los registros de vibraciones tomados a través del sistema de instrumentación de bajo costo son procesados para calcular las frecuencias naturales, las formas modales y las propiedades de amortiguamiento de la estructura por medio de técnicas de identificación modal, análisis frecuencial y el decremento logarítmico. Los resultados obtenidos a partir de ensayos de laboratorio y ensayos a escala natural permiten validar y concluir que el sistema de monitoreo de salud estructural de bajo costo es capaz de identificar las propiedades dinámicas de cualquier estructura.