Determinación de la respuesta sísmica de una edificación aislada mediante el monitoreo de la salud estructural

• Autor: Jaramillo del Águila, Joseph Darwin
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/27945
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/27945
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Monitoreo de la salud estructural; Ondas sísmicas; Edificaciones; Respuesta sísmica; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01

El monitoreo de la salud estructural basado en la medición de las vibraciones es un proceso que implementa la instrumentación de sensores y metodologías que proporcionan información respecto a la condición de una estructura, lo cual permite la evaluación de la seguridad e integridad del sistema estructural. Debido a esto, en las últimas décadas, una gran cantidad de algoritmos han sido desarrollados; entre ellos, la transformada de Wavelets es considerada como una metodología eficiente para el filtrado de las aceleraciones registradas por los sensores. Sin embargo, debido a la naturaleza compleja de los sismos y a la particularidad de los sistemas estructurales, los parámetros utilizados por la transformada de Wavelets para el filtrado de la respuesta sísmica son frecuentemente variables. Esta investigación propone un método para obtener la respuesta sísmica de una edificación aislada sujeta a movimientos fuertes del terreno a través de simulaciones numéricas de un modelo matemático de la estructura, usando registros sintéticos basados en eventos sísmicos ocurridos en Perú. Primeramente, se generaron registros sintéticos a partir de evento sísmicos catalogados como históricos mediante el escalamiento de sus contenidos de frecuencias al espectro de peligro uniforme de la ciudad de Lima para un periodo de retorno de 2475 años (2% de probabilidad de excedencia en 50 años). Luego, se hicieron simulaciones en el dominio del tiempo al modelo matemático con los registros sintéticos, y se contaminaron intencionalmente las respuestas sísmicas con ondas estocásticas estacionarias (ruido blanco) para asemejarse a lo que sería registrado por un acelerómetro en una estructura real. Posteriormente, se procedió a la aplicación de la transformada de Wavelets para el filtrado de las respuestas contaminadas escogiendo aquellos parámetros que den una mejor aproximación con la respuesta teórica del modelo antes de la contaminación. De esta manera, se encontró que los parámetros intrínsecos óptimos de la estructura son aquellos correspondientes aproximadamente a una banda de frecuencias de 0.20 a 6.25 Hz. Además, con las respuestas obtenidas del modelo se pudo determinar que la respuesta sísmica de la estructura permanecerá elástica para movimientos fuertes del terreno de hasta 0.8 g. Dado estos resultados, se concluye que el método puede ser aplicado en el monitoreo de la salud estructural de forma confiable a sistemas estructurales aislados.