La posibilidad de conocer cómo se comporta realmente una estructura y detectar tempranamente cambios que puedan afectar su desempeño constituye uno de los grandes desafíos de la ingeniería contemporánea. Sensores cada vez más precisos, sistemas automáticos de adquisición de datos y nuevas herramientas de procesamiento transforman la manera de observar puentes, viaductos y otras grandes infraestructuras.

Esta evolución fue abordada por la ingeniera Elsa de Sá Caetano, de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Porto, en su presentación “Hacia el monitoreo inteligente y la evaluación del estado de las estructuras civiles”, ofrecida en el marco de las 29° Jornadas Argentinas de Ingeniería Estructural, celebradas en la ciudad de Córdoba en septiembre de 2026.

El recorrido planteado por Caetano permite observar una verdadera transformación tecnológica. Los primeros ensayos dinámicos de estructuras civiles requerían importantes equipos, excitadores mecánicos, numerosos cables y extensos períodos de procesamiento. El objetivo era identificar las propiedades dinámicas de una estructura —sus frecuencias naturales, modos de vibración y amortiguamiento— para comprender de qué manera respondía frente a diferentes acciones.

Con el tiempo, los ensayos de vibración ambiental permitieron avanzar hacia procedimientos mucho menos invasivos. En lugar de generar artificialmente una excitación, comenzó a aprovecharse la propia vibración producida por el viento, el tránsito, las personas y otras acciones habituales. Un ejemplo presentado por la autora permite dimensionar la magnitud de aquellos primeros trabajos: en un ensayo aplicado sobre el Puente Humber en el año 1989 se utilizaron tres acelerómetros, alrededor de dos kilómetros de cables y cuarenta secciones de medición, mientras que el procesamiento de la información demandó seis meses.

La evolución tecnológica modificó radicalmente ese panorama. Sensores de alta sensibilidad, comunicaciones inalámbricas, sistemas de adquisición digital y algoritmos de identificación modal permiten actualmente trabajar con estructuras de grandes dimensiones, registrar aceleraciones extremadamente pequeñas y distinguir modos de vibración muy próximos entre sí. Para ello se requieren buena cobertura espacial, elevada resolución en frecuencia, registros temporales prolongados y algoritmos robustos de identificación.

La exposición de la ingeniera Caetano en las 29º JAIE recorrió numerosas experiencias que muestran esa evolución. En el Puente Vasco da Gama, por ejemplo, se llevaron a cabo ensayos de vibración ambiental mediante sensores inalámbricos y registros distribuidos a lo largo de la estructura, permitiendo identificar sus principales propiedades dinámicas. El desarrollo posterior de métodos automáticos de identificación hizo posible procesar de manera cada vez más eficiente enormes cantidades de información y reconocer los distintos modos de vibración.

Otro caso destacado es el Viaducto de Millau, una estructura atirantada de aproximadamente 2,5 kilómetros de longitud. Allí se utilizaron sismógrafos sincronizados mediante GPS y numerosas secciones de medición para aplicar ensayos de vibración ambiental. Los resultados permitieron identificar numerosos modos de flexión vertical y transversal, al tiempo de caracterizar con precisión el amortiguamiento de la estructura.

El salto conceptual más importante se produjo cuando los ensayos puntuales comenzaron a transformarse en sistemas de monitoreo continuo. En lugar de estudiar una estructura durante algunas horas o días, los sensores pueden permanecer instalados durante años y generar información permanentemente. Esta posibilidad permite arribar a una caracterización estadística de la respuesta dinámica, identificar con precisión sus parámetros modales y buscar indicios que permitan una detección temprana de daños.

El Puente del Infante, en Porto, constituyó otro de los ejemplos desarrollados por la ingeniera Caetano. Entre 2007 y 2015 funcionó allí un sistema de monitoreo dinámico continuo compuesto por acelerómetros, sensores de temperatura, sistemas de adquisición de datos y transmisión de información en tiempo real. El procedimiento permitía adquirir en forma constante series temporales de aceleración, identificar automáticamente los parámetros modales, eliminar los efectos ambientales y operativos —como la temperatura y el tránsito— y calcular índices capaces de advertir desplazamientos relevantes de las frecuencias naturales.

Este punto resulta fundamental porque una variación en la respuesta de una estructura no significa necesariamente que exista un daño. Las frecuencias naturales pueden cambiar debido a la temperatura, las condiciones ambientales, el tránsito y otras variables operativas. Por eso, interpretar correctamente los datos exige separar esos efectos de aquellos que podrían permanecer asociados a modificaciones estructurales. En el caso del Puente del Infante se utilizaron modelos de regresión para detectar variaciones de frecuencia muy pequeñas, del orden de 0,005 Hz.

Precisamente allí aparece uno de los principales mensajes de la presentación de la ingeniera Caetano: instalar sensores no equivale automáticamente a garantizar la seguridad de una infraestructura. La monitorización continua abrió el camino hacia sistemas inteligentes, pero su capacidad para identificar daños depende de cuánto afectan los mismos a las variables observadas.

El problema se vuelve especialmente evidente en las estructuras sostenidas mediante cables. La instrumentación portátil permite estimar con precisión la fuerza existente en un cable mediante métodos basados en sus vibraciones, siempre que se representen adecuadamente las condiciones de contorno y otros efectos que intervienen en su comportamiento. Sin embargo, conocer únicamente la tensión de un cable puede no ser suficiente para identificar un deterioro localizado.

Los estudios presentados sobre el Puente del Guadiana ofrecen un modelo especialmente ilustrativo. Una reducción importante de la sección transversal de uno de sus cables, equivalente a cuatro torones rotos de un total de 37, produjo apenas una reducción del 0,2 % en la frecuencia. Esto demuestra que las mediciones globales, como las frecuencias naturales de toda la estructura, pueden resultar poco sensibles frente a daños locales relativamente pequeños. En cambio, las mediciones locales de las fuerzas instaladas demostraron capacidad para identificar reducciones de sección del orden del 10 %.

La experiencia acumulada conduce así hacia una idea de monitoreo inteligente que supera ampliamente la simple instalación de sensores. El verdadero desafío consiste en decidir qué medir, dónde hacerlo, cómo interpretar los datos, qué influencia ofrecen las condiciones ambientales y qué indicadores resultan realmente sensibles frente al deterioro estudiado.

En este escenario, el volumen de información disponible es cada vez mayor y las herramientas automáticas permiten reconocer cambios que hace algunas décadas hubieran requerido meses de procesamiento. Pero esa capacidad tecnológica también obliga a evitar una confianza excesiva en los datos. Una anomalía estadística puede constituir una señal relevante, aunque también puede responder a una variación ambiental, operacional o fallas del sistema de monitoreo.

La conclusión de Elsa de Sá Caetano resume con claridad ese equilibrio entre tecnología y conocimiento profesional. Los ensayos dinámicos se han desarrollado y democratizado de manera significativa; actualmente es posible caracterizar con gran precisión el comportamiento de numerosas infraestructuras y existen herramientas capaces de detectar cambios en su respuesta. Sin embargo, detectar un cambio no significa necesariamente haber identificado un daño.

El futuro de la ingeniería estructural parece avanzar, por lo tanto, hacia infraestructuras capaces de generar permanentemente información sobre su propio comportamiento. El monitoreo inteligente ofrece enormes posibilidades para anticipar problemas, orientar inspecciones y mejorar las decisiones de mantenimiento. Pero la tecnología no elimina la responsabilidad de interpretar.

Como destaca Caetano al cerrar su presentación, los datos son esenciales, pero el juicio ingenieril continúa siendo insustituible.