Implementación de métodos de identificación de sistemas multivariables en el dominio del tiempo con base en vibraciones ambientales para edificaciones - Vásquez González, Sergio Steven 1995-; Lui Kuan, Yi Cheng ([San José], Costa Rica, 2020)
Métodos de identificación de sistemas en el dominio temporal fueron implementados, con principal enfoque en la técnica de identificación estocástica de subespacios impulsada por covarianzas (SSI-COV), en edificaciones, basado en registros de vibraciones ambientales de dos edificios de concreto reforzado. La primera etapa consiste en la validación de la sincronización del equipo de medición, donde se muestra la necesidad del sistema de GPS en los acelerógrafos para evitar errores de fase en la señal. Además, para los acelerómetros piezoeléctricos, utilizados en puentes, se comprueba la no idoneidad para medir vibraciones ambientales en edificaciones, pues los bajos niveles de aceleración de estas no son captados por dichos instrumentos. En la segunda etapa se implementa la técnica de sensores ambulantes para el registro de vibraciones y se propone una metodología de instrumentación para cada edifico en función de dicha técnica. En la tercera etapa, para cada edificio, mediante SSI-COV, se logró identificar entre diez y once modos de oscilación en total con sus respectivas formas modales y obtener una representación clara del comportamiento real de estos. En la cuarta y última etapa, para estudiar dicho comportamiento se realizó el modelo analítico de uno de los edificios, donde se halló que la estructura metálica del techo se comporta como una masa oscilante no sintonizada cuyas frecuencias son cercanas a modos de oscilación críticos de la estructura principal, provocando una interacción negativa que cambia la respuesta modal esperada para la tipología del edificio.
Time domain system identification methods were implemented in buildings with Covariance-driven stochastic subspace identification (SSI-COV) as the focus, based on ambient vibration data of two reinforced concrete buildings. The first phase consists in validating the synchronization of the measurement equipment, which showed that GPS is required in the accelerographs in order to avoid signal phase errors. Furthermore, for the piezoelectric accelerometers used in bridges, it was found that such instruments are not suitable for the amplitude of the ambient vibration in buildings. In the second phase, a roving sensor technique is implemented for the acquisition of acceleration data, and a sensor layout and deployment methodology were designed for each building based on the mentioned technique. In the third phase, from ten to eleven operational vibration modes with their respective modal shapes were identified using SSI-COV for each building, and a clear representation of their modal behaviors was obtained. In the fourth and last stage, an analytic model was done for one of the buildings to study such behaviors, where it was found that the steel structure of the roof behaved as a non-syntonized oscillating mass whose frequencies are close to critical oscillating modes of the main reinforced concrete structure, and has changed the expected modal response for the typology of building in a negative way.
Tesis (licenciatura en ingeniería civil)--Universidad de Costa Rica. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Civil, 2020
Keywords: VIBRACIÓN; ANALISIS ESTRUCTURAL (INGENIERIA); DINAMICA DE ESTRUCTURAS; REFLECTOMETRO DE DOMINIO DE TIEMPO; EDIFICIOS -- CONSTRUCCION; INGENIERÍA SÍSMICA; ACELEROGRAFOS