Nuestra revista IE Nº 64, medio de comunicación técnica de la Asociación de Ingenieros Estructurales (AIE), presenta el artículo “Determinación de las formas de vibración de estructuras a partir de la vibración ambiente”.
Este texto fue escrito por el Ing. Santiago Bertero, el MSc. Ing. Mariano Balbi y el Dr. Ing. Raúl D. Bertero, del Laboratorio de Dinámica de Estructuras de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires (LABDIN-FIUBA).
En la fase de diseño y verificación de estructuras, es fundamental evaluar su respuesta ante las cargas dinámicas, lo que comúnmente se realiza a través del análisis modal. Este análisis requiere conocer ciertas propiedades de la estructura, como las frecuencias naturales, las formas de los modos de vibración y sus factores de amortiguamiento.
La determinación, ya sea analítica o numérica, de las frecuencias propias y los modos de vibración puede ser complicada, dado que es difícil conocer el grado de fisuración en estructuras de hormigón, las condiciones reales de los vínculos y uniones, la rigidez que aportan muros y elementos no estructurales, la masa realmente presente en las instalaciones, y la flexibilidad de las fundaciones y su interacción con el suelo.
Además, durante la vida útil de una estructura, factores como el deterioro de las uniones o daños estructurales pueden modificar estas propiedades, lo que las convierte en indicadores útiles para la alerta temprana y el mantenimiento preventivo.
En la década de 1990, surgieron los primeros modelos de salida única (Output-Only Models), basados exclusivamente en la medición de la respuesta para obtener experimentalmente los parámetros dinámicos.
Generalmente, los citados métodos suponen que la excitación es un ruido blanco, una hipótesis que se sostiene cuando la excitación es de banda ancha, es decir, cuando la energía se distribuye uniformemente en un amplio rango de frecuencias. En muchos casos, el viento y el tráfico vehicular pueden considerarse de esta manera.
La gran ventaja de los métodos radica en que permiten obtener los parámetros modales sin necesidad de aplicar una excitación externa; basta con medir la vibración ambiental. Por esta razón, se agrupan bajo el término de Análisis Modal Operacional (Operational Modal Analysis u OMA), donde se obtienen los parámetros deseados al medir la respuesta de la estructura en su estado normal de operación.
El texto presenta dos métodos en el dominio de la frecuencia, junto con su justificación teórica y ejemplos.
Es posible acceder al artículo completo aquí: