Línea base para el monitoreo de salud estructural del puente Gómez Ortiz a partir de pruebas de vibración ambiental

Abstract

Introducción: En los últimos años, en Colombia hay un crecimiento en la construcción de puentes de grandes luces, en especial tipo viga cajón. Por la importancia de estas estructuras en la infraestructura del país, surge la necesidad de monitorear su integridad estructural, analizar su comportamiento a través de su ciclo de vida, detectar cambios causados por posibles daños y establecer planes de mantenimiento. Este monitoreo se puede realizar a través de la caracterización de las propiedades dinámicas de la estructura. Objetivo: Este estudio presenta los resultados de la línea base para el monitoreo de la salud estructural del puente Gómez Ortiz. El artículo presenta y discute los resultados de la caracterización dinámica de la estructura y se describe el proceso de ajuste de un modelo numérico con base en los resultados experimentales. Metodología: La caracterización dinámica se realizó utilizando la técnica experimental con medición de vibraciones ambientales. Para el procesamiento de datos se utilizaron cuatro técnicas diferentes, tales como selección de picos (PP), descomposición en el dominio de la frecuencia (FDD), descomposición en el dominio de la frecuencia mejorada (EFDD) e identificación del sub-espacio estocástico (SSI). Resultados: En el estudio se obtuvo información experimental de las propiedades dinámicas del puente, tales como frecuencias fundamentales, modos de vibración y fracciones de amortiguamiento. Conclusiones: Los resultados demostraron que las cuatro técnicas arrojan resultados similares, excepto para las fracciones de amortiguamiento, confirmando la incertidumbre de las técnicas experimentales para definir este parámetro.

Introduction− The construction of long-span bridges, especially box girder type, has been increasing in recent years in Colombia. Due to the importance that these structures represent for the infrastructure of the coun-try, there is a need to monitor their structural integrity to analyze their behavior throughout their life cycle, de-tect changes caused by possible damages and establish maintenance plans. This monitoring can be carried out through the characterization of the dynamic properties of the structure.Objective−This study shows the results of the structural health monitoring baseline carried out in the Gómez Ortiz bridge. The dynamic characterization of the structure is performed and discussed, as well as the process of adjust-ing a numerical model based on the experimental results. Methodology−The dynamic characterization of the structure was carried out using the experimental tech-nique based on ambient vibration tests. Four different techniques were used to post-processing the data ob-tained in these tests such as Peak Picking (PP), Frequen-cy Domain Decomposition (FDD), Enhanced Frequency Domain Decomposition (EFDD), and the Stochastic Sub-space Identification (SSI). Results− Experimental information of the dynamic prop-erties of the bridge was obtained in the study, such as fun-damental frequencies, modal shapes, and damping ratios. Conclusions−The results of the study demonstrated that the four techniques show similar results, except for damping ratios, which confirms the uncertainty of the ex-perimental techniques to define this parameter.