Mediciones De Vibraciones Ambientales en Tres Edificios De Concreto Reforzado De 28, 11 Y 6 Pisos

Abstract

RESUMENSe presentan los resultados de cinco mediciones de vibraciones ambientales realizadas en tres distintos edificios de San José, Costa Rica. El objetivo principal fue el medir la mayor cantidad de periodos naturales en cada dirección de los edificios utilizando la técnica "peak-picking" con espectros de Fourier (EF) y funciones de transferencia (FT). También se calcularon los amortiguamientos modales para uno de los edificios por medio de la técnica de decaimiento aleatorio. Para los edificios estudiados, se concluye que las diferencias entre los periodos naturales calculados a partir de EF y FT son despreciables, así mismo para cada edificio, basta contar con dos puntos de medición, uno en el nivel inferior y otro en el superior para lograr identificar al menos cuatro periodos naturales. Para el caso del edificio de 28 pisos, se concluye que su nivel de operación no afectó la identificación de los periodos naturales. En el caso del edificio de 11 pisos, el avance constructivo provocó un cambio significativo en el periodo fundamental y amortiguamiento, únicamente para la dirección Norte-Sur. Para el edificio de 6 pisos se calibró un modelo matemático tomando en cuenta cargas gravitacionales reales, secciones no agrietadas de elementos estructurales, una rigidez infinita y restricción a la rotación en las conexiones viga-columna de todos los marcos.Palabras clave: vibraciones ambientales; edificios; periodo natural; frecuencia; dinámica AMBIENT VIBRATION TESTS ON THREE REINFORCED CONCRETE BUILDINGS OF 28, 11 AND 6 FLOORS ABSTRACTThe results from five ambient vibration tests performed on three different buildings in San José, Costa Rica, are presented. The main goal was to estimate as much natural periods as possible in both directions of the buildings using the peak picking technique with Fourier spectrums (EF) and transfer functions (FT). The damping was also estimated for one of the buildings using the random decrement technique. For the studied buildings, it is concluded that the differences of the natural periods estimated from EF and FT are negligible, also for each building, with just two measuring points, one in the bottom and the other on the top level, it is possible to identify at least four natural periods. For the 28 story building, it is concluded that its operational level didn't affect the natural period's identification. In the 11 story building, the construction progress caused a significant change in the fundamental period and its damping for the North-South direction. Finally, for the 6 story building a calibration of the mathematical model was perform taking into account the real gravitational loads, uncracked element sections, an infinite rigidity and a restriction to rotate on all frame beam-column connections.

Análisis modal operacional de un edificio de concreto reforzado mediante métodos subespaciales estocásticos

“…El orden del sistema se determina separando el subespacio asociado al sistema U 1 (correspondiente a valores singulares nulos o casi nulos S 1 ) se compara (7) y (8), la matriz O i , en la cual se hallan las matrices de sistema A y de observación C, puede ser calculada dividiendo la SVD en dos partes, como evidencia (10): (10) De la matriz O i (que son los subespacios columna de la matriz Toeplitz), las matrices del Sistema A y de la observación C pueden ser obtenidas fácilmente. Mediante la notación que se utiliza en MATLAB, la matriz C sería el primer bloque de O i , como en (11): (11) De la misma forma, la matriz del sistema A puede determinarse aprovechando la estructura desfasada de la matriz de observabilidad extendida O i , como muestra (12): (12) En notación de MATLAB, A se puede extraer como lo expresado en (13): (13) Aquí, (.) λ denota la pseudoinversa.…”

“…A nivel de Costa Rica, inicialmente, los métodos espectrales univariables eran los que más se habían utilizado en la identificación modal en edificios y puentes [11]- [13]. No fue hasta los últimos años que se empezaron a implementar métodos multivariables en el dominio de tiempo, apoyados en la técnica de sensores ambulantes, primero, en materia de puentes [14], [15] y, últimamente, en los edificios [16]- [17].…”

Forecasts on the seismic behavior of buildings constructed with the Great Soviet Panel

“…Researchers such as Muñoz et al [4], Peña [5], Ortiz [6], Peralta et al [7], Chango [8], Esquivel [9], Díaz [10] among others, have used the values of the periods obtained through the environmental vibrations (T EV), to control and verify the quality of a rehabilitated work, control the damage caused by an earthquake, calibrate structural models, evaluate seismic vulnerability, among others. Specifically, Peralta et al [7] compare the vibration periods of two typical masonry buildings, obtained by numerical models and environmental vibrations.…”

Caracterización Dinámica del Edificio 'María Nieves y Bustamante' de la Universidad Católica San Pablo de Arequipa y su Subsuelo a través del Uso de Sismógrafos

“…En consecuencia, la caracterización dinámica mediante dispositivos portátiles como el sismógrafo utilizado en el presente proyecto, se configura como una estrategia eficiente y móvil para validar las premisas iniciales de diseño. Dicha metodología presenta diversas ventajas, entre las que se cuentan la ligereza del equipamiento para su utilización y traslado (requisitado únicamente breves mediciones de al menos dos puntos por estructura [7], [10]), la simplicidad inherente al método y su naturaleza no intrusiva. La caracterización dinámica posibilita que el ingeniero estructural disponga de un modelo representativo de la estructura bajo análisis, aspecto de gran relevancia para la comprensión del comportamiento real de las edificaciones ante cargas dinámicas, lo que conlleva a una mejora sustancial en la eficacia y exactitud de las intervenciones (tales como refuerzos y/o evaluaciones) [10].…”

“…Dicha metodología presenta diversas ventajas, entre las que se cuentan la ligereza del equipamiento para su utilización y traslado (requisitado únicamente breves mediciones de al menos dos puntos por estructura [7], [10]), la simplicidad inherente al método y su naturaleza no intrusiva. La caracterización dinámica posibilita que el ingeniero estructural disponga de un modelo representativo de la estructura bajo análisis, aspecto de gran relevancia para la comprensión del comportamiento real de las edificaciones ante cargas dinámicas, lo que conlleva a una mejora sustancial en la eficacia y exactitud de las intervenciones (tales como refuerzos y/o evaluaciones) [10]. Durante la fase de diseño de una estructura, la cual se encuentra representada mediante un modelo matemático, resulta de vital importancia conocer las propiedades que definen su comportamiento dinámico, abarcando aspectos tales como las frecuencias modales, las formas modales y las características mecánicas de los materiales que la componen.…”