DESARROLLO DE INSTRUMENTACIÓN INALÁMBRICA COSTO-EFICIENTE PARA EL MONITOREO DE VIBRACIONES AMBIENTALES Y LA DETERMINACIÓN DE PERIODOS FUNDAMENTALES DE ESTRUCTURAS

Abstract

Desde el punto de vista de la ingeniería civil es importante conocer la respuesta dinámica que experimentará la estructura para vibraciones del tipo sísmicas o ambientales de modo de asegurar una respuesta estable y segura. Una de las estrategias para caracterizar esta respuesta es la instrumentación mediante la utilización de acelerógrafos o sismógrafos que permiten medir sus propiedades dinámicas a partir de mediciones de vibraciones ambientales. En esta tesis se presenta el desarrollo de un equipo de medición de vibración en estructuras de bajo costo e inalámbrico que incluye geófonos y acelerómetros triaxiales del tipo MEMS, con el fin de poder medir parámetros dinámicos de estructuras como las frecuencias fundamentales a partir del análisis modal operacional. Para validar la fiabilidad del instrumento se realizan mediciones a un modelo a escala en un ambiente controlado y a una estructura real de 4 pisos de altura, ambas con mediciones simultaneas para poder comparar los resultados obtenidos. La comparación se realiza en términos de la frecuencia espectral al aplicar el método Peak Picking a las curvas de la transformada de Fourier Al analizar los resultados obtenidos se obtiene que los geófonos seleccionados en comparación con sismógrafos profesionales presentan un buen desempeño para la obtención de frecuencias fundamentales a través de vibraciones ambientales, lo que permite validar la aplicación de la instrumentación para la caracterización dinámica de la estructura. Sin embargo, el acelerómetro triaxial tipo MEMS no tiene el nivel de ruido y resolución mínima suficiente para registrar vibraciones menores por lo que su aplicación va más orientada al registro de vibraciones de mediana y mayor magnitud