Resumen de Identificación de daño en vigas reforzadas con FRP utilizando el método del enjambre multiobjetivo

Ricardo Perera Velamazán, Rui Sun, Ana de Diego Villalón, Irene Vilanova Marco, Enrique Sevillano

• español

  El uso de materiales poliméricos armadas con fibra de material compuesto (FRP) es cada vez más frecuente en la industria de la construcción como técnica de reparación por sus numerosas ventajas cuando se compara con otros métodos más habituales. El pegado de bandas de este material en la cara externa de vigas de hormigón es una de las aplicaciones más frecuentes. Sin embargo, a pesar de sus numerosas ventajas, este tipo refuerzo presenta el inconveniente de que su modo de fallo más frecuente es por despegue repentino de la banda a partir de una fisura del hormigón. Por ello, para evitar esta situación se hace necesario llevar a cabo una monitorización continua de la viga reparada con FRP que permita detectar los primeros síntomas de que un modo de fallo de estas características podría llegar a producirse. Esto constituye sin lugar a dudas un desafío para los ingenieros de estructuras. En este trabajo, se ha desarrollado un método de calibración de modelos numéricos que, a partir de resultados experimentales de deformaciones en distintos puntos de la estructura sometida a inspección (Figura 1), permite determinar cuál es su estado actual en tiempo real (Figura 2). El método propuesto se plantea en un marco de optimización con varias funciones objetivo y se resuelve por el método del enjambre por ser idóneo para este tipo de problemas. La medición de deformaciones en distintos puntos de la banda de FRP junto con el procedimiento numérico desarrollado permiten la implementación de un método automatizado capaz de trabajar de una forma no supervisada.

• English

  Fiber reinforced polymer composites (FRP) have found widespread usage in the repair and strengthening of concrete structures because of their advantages. Externally bonded FRP flexural strengthening of concrete beams is the most extended application of this technique. A common cause of failure in such members is associated with intermediate crack-induced debonding (IC debonding) of the FRP substrate from the concrete in an abrupt manner. Continuous monitoring of the concrete-FRP interface is essential to prevent IC debonding. Objective condition assessment and performance evaluation are challenging activities since they require some type of monitoring to track the response over a period of time. In this paper, a multi-objective model updating method integrated in the context of structural health monitoring is demonstrated as promising technology for the safety and reliability of this kind of strengthening technique. The proposed method, solved by a multi-objective extension of the particle swarm optimization method, is based on strain measurements under controlled loading (Figure 1) which allow determining the real stage of the structure in real time (Figure 2). The strain measurements at different points along the FRP strip together with the proposed methodology results in an automated method able to operate in an unsupervised mode.