Ingeniería Civil · 2017
Caracterización de la respuesta estructural del laboratorio de estructuras de la Universidad Pontificia Bolivariana
El proyecto consiste en el monitoreo permanente del laboratorio de Estructuras de la Universidad Pontificia Bolivariana a través del sistema de monitoreo que consta de cajas de adquisición y sensores sísmicos para capturar la actividad sísmica de la edificación con el uso del software Signal Express; una vez recolectada esta información se realiza el procesamiento de esta por medio de metodologías de identificación modal usando el programa Matlab; aplicando la metodología ERA se determinan las características dinámicas experimentales de la estructura. A través del modelamiento del laboratorio de estructuras en el programa SAP2000 se obtienen los valores teóricos del comportamiento dinámico lo que permitirá determinar la exactitud de los datos recolectados. Teniendo en cuenta que el laboratorio consta de dos estructuras aporticadas gemelas, una de ellas cimentada sobre aisladores de neopreno, y la segunda sobre cimentaciones convencionales se busca verificar la efectividad en la disipación de energía de los aislantes de neopreno.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 10
- OBJETIVOSp. 11
- Objetivo Generalp. 11
- Objetivos Específicosp. 11
- CAPÍTULO 1p. 12
- REFERENTE TEÓRICOp. 12
- Historia de los sismosp. 12
- Características de los sismosp. 14
- Normativa Colombiana para Construcción Sismo-resistentep. 16
- Propiedades Dinámicasp. 19
- Periodo y frecuencia naturalp. 19
- Rigidezp. 20
- Amortiguamientop. 21
- Aislamiento Sísmicop. 22
- Sistemas de un grado de libertadp. 25
- Sistemas de Adquisiciónp. 26
- Sensoresp. 27
- Tarjetas de adquisiciónp. 28
- Dispositivo DAQp. 28
- Computadorap. 29
- Metodologías de identificaciónp. 30
- NExT-ERAp. 31
- Función de transferenciap. 39
- CAPÍTULO 2p. 40
- METODOLOGÍAp. 40
- Implementación de sistema de monitoreo de vibracionesp. 40
- Ajuste de parámetros y calibración de sistema de monitoreo continuop. 41
- Selección de datos y filtrado a través de la energía de las señalesp. 42
- de transferencia y la metodología ERAp. 45
- Modelamiento estructura en SAP2000p. 47
- CAPÍTULO 3p. 50
- RESULTADOS Y DISCUSIÓNp. 50
- CAPITULO 4p. 58
- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESp. 58
- LISTA DE REFERENCIASp. 60
- Tabla 1. Resultados registros Coincidentesp. 52
- Tabla 2. Resultados registros No Coincidentesp. 54
- Tabla 3. Resultados propiedades dinámicas del pórtico sobre cimentación tradicionalp. 56
- Tabla 4. Resultados propiedades dinámicas del pórtico sobre aisladores de neoprenop. 56
- Tabla 5. Resultados experimentales y teóricosp. 57
- Figura 1. Riesgo sísmico y movimiento relativo de placas (USGS, 2011)p. 13
- Figura 2. Sismograma (García, 1998)p. 15
- Figura 3. Espectro de diseño Bucaramangap. 18
- Figura 4. Relación fuerza-desplazamiento para un resorte (García, 1998)p. 20
- Figura 5. Vibración libre amortiguada (PCP, 2017)p. 21
- Figura 6. Estructura sin aislamiento sísmico y con aislamiento sísmico (Aisladores, 2015)p. 23
- Figura 7. Aislador de Neopreno.( James M., 2013)p. 23
- Figura 8. Curva de histéresis aislador de Neopreno. (Dynamic Isolation Systems, 2017)p. 25
- Figura 9. Sistema elástico de un grado de libertadp. 26
- Figura 10. Proceso de un sistema de adquisición (National Instruments, 2017)p. 27
- Figura 11. Diagrama de estabilizaciónp. 38
- Figura 12. Laboratorio de Estructurasp. 40
- Figura 13. Caja de adquisición y sensoresp. 41
- Figura 14. Equipo de adquisición instalado en el laboratorio de estructurasp. 41
- Figura 15. Registro de vibraciones acelerómetros en la base de la estructurap. 42
- Figura 16. Duración registrosp. 43
- Figura 17. Energía espectralp. 43
- Figura 18. Registros sismicidad (Red Sismológica Nacional de Colombia, 2016)p. 44
- Figura 19. Registro coincidente con la Red Sismológica Nacional de Colombiap. 45
- Figura 20. Gráfico de estabilización registros Coincidentesp. 46
- Figura 21. Gráfico de estabilización registros No Coincidentesp. 46
- Figura 22. Puente grúa, Laboratorio de estructurasp. 47
- Figura 23 . Pórtico sobre aisladores de neoprenop. 48
- Figura 24. Pórtico sobre cimentación tradicionalp. 49
- Figura 25. Funciones de transferencia para Registros Coincidentesp. 50
- Figura 26. Funciones de transferencia para Registros No Coincidentesp. 51
- Figura 27. Histogramas propiedades dinámicas Pórtico Rígido Registros Coincidentesp. 52
- Figura 28. Histogramas propiedades dinámicas Pórtico Aislado Registros Coincidentesp. 52
- Figura 29. Histogramas propiedades dinámicas Pórtico Rígido Registros No Coincidentesp. 53
- Figura 30. Histogramas propiedades dinámicas Pórtico Aislado Registros No Coincidentesp. 54
- Figura 31. Aislador de neopreno en la base del pórticop. 55