Evaluación de métodos de identificación de propiedades dinámicas a partir de medición de la respuesta sísmica en un edificio
| Autor: | Alcaíno, Pablo, Santa-María, Hernán |
|---|---|
| Jazyk: | Spanish; Castilian |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Popis: | El monitoreo de estructuras, que es cada vez más común, impone la necesidad de escoger uno o más métodos de procesamiento y análisis de los datos obtenidos, siendo esta elección un aspecto clave para el cumplimiento del objetivo de dicho monitoreo. Considerando que existe gran cantidad de métodos con capacidades y requerimientos diferentes, la elección señalada es un problema complejo. En este trabajo se presenta una metodología para la evaluación y selección de métodos de identificación de propiedades de respuesta dinámica de edificios a partir del monitoreo de vibraciones. Como caso de estudio y ejemplo de aplicación, se han considerado métodos bien conocidos basados en el análisis en el dominio del tiempo (subespacio-estado) y métodos no paramétricos basados en el dominio de la frecuencia, aplicados a los registros de vibraciones producto de sismos en un edificio de hormigón armado que cuenta con una red de acelerómetros triaxiales de fuerza balanceada. A pesar de que en un periodo de 2 años y 6 de meses la red ha registrado más de 500 sismos sensibles, en este trabajo se incluyen aquellos que presentan una magnitud superior a 4.8 (ML o MW) y que ocurrieron entre septiembre de 2015 y septiembre de 2016. Por medio de seis versiones de métodos de identificación se determinan parámetros modales de respuesta en las dos direcciones principales del edificio, tomando en consideración diferentes niveles de información adquirida por la red de monitoreo (información por nivel). Una evaluación del desempeño de cada método es realizada en función de la cantidad de frecuencias y razones de amortiguamiento modales identificadas; la variabilidad de las mismas (coeficiente de variación); y el tiempo de procesamiento requerido para ello. Como resultado y conclusión del uso de esta metodología, se tiene que no solo es posible escoger el método más conveniente para procesamiento de registros de vibraciones aplicado a monitoreo del estado estructural (SHM), según el objetivo del mismo, sino que también es posible mejorar progresivamente el diseño de la red de monitoreo. The structural monitoring, which is becoming increasingly common, makes it necessary to choose one or more methods of processing and analyzing the obtained data. This choice is key to meeting the objectives of this monitoring. Considering that there are many methods with different capacities and requirements, this choice is a complex problem. This paper presents a methodology for the assessment and selection of methods for the identification of dynamic response properties of buildings using vibration monitoring. In this work, well-known methods based on time domain analysis (subspace-state) and non-parametric methods based on the frequency domain are studied when applied to seismic vibration records for a reinforced concrete building instrumented with a network of tri-axial force-balance accelerometers. For two and a half years, the sensor network has recorded close to 500 sensitive earthquakes. Nonetheless, it only includes those with a magnitude higher than 4.8 (ML or MW) and that occurred between September, 2015 and September, 2016. Using six versions of identification methods, modal response parameters are determined for each of the two main directions of the building, considering different levels of information acquired by the sensor network (floor information). An assessment of the performance of each method is conducted based on the number of identified modal frequencies and damping ratios; their variability (coefficient of variation); and the processing time of each method. As a result and conclusion regarding the use of this methodology, it is not only possible to choose the most convenient method for processing vibration records applied to structural health monitoring (SHM) according to its own objective, but also to progressively improve the design of the sensor network. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|