Análisis de señales de vibración para el monitoreo de estructuras civiles

Abstract

La identificación exacta y efectiva de parámetros modales como frecuencias naturales y relaciones de amortiguamiento representa un tema clave para diferentes aplicaciones en ingeniería civil, por ejemplo, actualización de modelos analíticos, control de vibraciones y monitoreo de salud estructural. Por lo tanto, el desarrollo y la aplicación de nuevos métodos para realizar esta tarea con alta exactitud ha atraído a muchos investigadores en todo el mundo. Por otro lado, muchas estructuras están generalmente expuestas a diversas circunstancias como cargas repetitivas y fluctuantes, estrés mecánico y ataques químicos durante su vida útil. Estos problemas pueden producir diversos daños, por ejemplo, grietas por fatiga, tornillos aflojados y corrosión, entre otros, afectando su integridad. La corrosión se considera uno de los principales mecanismos que pueden dañar una estructura civil, especialmente las estructuras de tipo Armadura. También, las grietas por fatiga son uno de los daños más comunes que se encuentran en las estructuras civiles. Por lo tanto, la detección temprana de este tipo de daños puede reducir la acumulación de éstos en los elementos que conforman la estructura civil, evitando su posible colapso. Por estos motivos, en este trabajo se analizan las señales de vibración para el seguimiento de estructuras civiles. En este sentido, se presenta una metodología general para a) identificar parámetros modales a partir de señales de vibración y b) evaluar el estado de la estructura bajo daños por corrosión o grietas por fatiga.