Modelo simplificado del edificio antígona calibrado de vibraciones ambientales

Abstract

El presente trabajo de título tiene como objetivo generar un modelo simplificado del edificio Antígona. Este modelo simplificado corresponde a la construcción de una matriz de masa y una matriz de rigidez basado en un modelo 3D del edificio que tenga propiedades dinámicas consecuentes con la que la estructura posee en la realidad. Es decir, se supone que cada nivel es modelado a través de una columna equivalente posicionada en su centro de rigidez y se considera que las masas se ubican en sus respectivos centros de gravedad (modelando efectos de excentricidad torsional). Se construyen dos modelos simplificados, uno que considera deformación sólo por corte (2 GDL horizontales y un giro torsional por piso), y otro que es más realista al considerar la deformación del edificio por corte y flexión. En otras palabras, se construye un modelo simplificado que consta de 5 Grados de Libertad (GDL) por piso (i.e., se obvia el GDL vertical), teniendo un total de 95 GDL dado que la estructura posee 19 niveles. De esta forma, se genera un modelo simplificado que reproduce correctamente las propiedades dinámicas obtenidas del modelo realizado en ETABS por Betzabeth Suquillo (2017) (y posteriormente modificado por Matías Costa (2019)) respetando los valores de masa (posición y valores) incluidos en el modelo ETABS, y considerando rigideces infinitesimales para las columnas de cada nivel que son determinadas a partir del modelo ETABS utilizando un procedimiento que es aplicado individualmente a cada nivel. Adicionalmente, se efectúan campañas de mediciones de vibraciones ambientales del edificio Antígona. En primera instancia, se realizaron mediciones empleando sismómetros TROMINO, que son luego descartados debido a que estos no garantizan la obtención de formas modales sin realizar un complejo proceso de calibración. Por ello, se decide realizar una nueva campaña de mediciones de microvibraciones empleando acelerómetros EpiSensor, realizando siete mediciones secuenciales en el edificio que permiten cubrir la totalidad de los niveles de la estructura, obteniéndose las frecuencias naturales y formas modales de la estructura a partir de técnicas de identificación de propiedades dinámicas (método SSI y análisis en frecuencia). En concordancia, se genera un proceso que permite integrar los resultados de las diversas mediciones en una visualización 3D de sus formas modales. Finalmente, se utilizan técnicas de ajuste que varían el modelo simplificado original (que se ajustaba al modelo ETABS) de manera que el modelo simplificado se calibre a las frecuencias y formas modales identificadas de las campañas de mediciones.