Determinación De La Distribución Del Daño En Vigas Mediante El Cambio En Sus Frecuencias Naturales.

Abstract

La existencia de daño estructural en un sistema ingenieril conduce a la modificación de las
propiedades dinámicas del mismo que se manifiestan como cambios en los parámetros modales tales
como frecuencias naturales, modos de vibración y valores de amortiguamiento modal, los cuales pueden
ser obtenidos de ensayos dinámicos. La identificación del daño estructural a través del cambio en las
propiedades dinámicas, ha tenido un amplio desarrollo en los últimos años. En general, se intenta
desarrollar técnicas confiables para la identificación del deterioro estructural mediante procedimientos
basados en las características dinámicas de una estructura. Las técnicas mencionadas presentan ventajas
respecto a los métodos tradicionales de auscultación, tales como inspección visual o pruebas de carga.
Considerando que la variación de las frecuencias naturales está directamente ligada al deterioro de las
propiedades mecánicas, en este trabajo se proponen tres funciones que describen la variación del módulo
de elasticidad con la coordenada espacial en vigas de hormigón armado, caracterizando la distribución
espacial del daño estructural.
En cuanto al modelo físico teórico-numérico se utiliza un modelo general de vigas. La formulación inicial,
basada en las hipótesis de Vlasov, fue modificada permitiendo la inclusión de deformaciones angulares
inducidas por el esfuerzo de corte, sección variable en la dirección longitudinal e inercias rotacionales en
las ecuaciones de movimiento. Se utiliza un método de integración numérica conjuntamente con el
algoritmo de la transformada rápida de Fourier (FFT) para trabajar en el dominio de la frecuencia.
Los resultados obtenidos son contrastados con un modelo teórico-numérico, sometido a distintos
escenarios de daño, inducidos artificialmente.