Resumen de Monitoreo de la salud estructural de un edificio residencial de muros de corte de hormigón armado en Lima, Perú, utilizando un sensor 4d raspberry shake

Armando Israel Sifuentes Jiménez, Mary Criss Suarez Antunez, Lucio Eduardo Estacio Flores

• español

  Lima, la capital de Perú, no ha sufrido un gran terremoto desde 1746, lo que la convierte en una zona propensa a terremotos de Mw 8,8 según estudios sismológicos. En este contexto, el monitoreo sísmico de la salud estructural presenta una oportunidad para evaluar rápidamente los edificios después de un gran terremoto y proteger a sus habitantes de aquellos edificios con alto riesgo de colapso debido a réplicas. Se presenta una disposición básica de monitoreo sísmico de la salud estructural de un edificio residencial del piso quince utilizando un sensor de bajo costo llamado Raspberry Shake 4D. El sensor implementado incorpora un geófono de velocidad vertical y tres acelerómetros de sistemas microelectromecánicos colocados ortogonalmente. El edificio es una estructura de muros de corte de hormigón armado ubicado en Comas, al norte de Lima. Se han registrado más de treinta eventos sísmicos, entre ellos el terremoto de Lagunas de Mw 8.0 (26/05/2019) y el de Mw 5.8 (22/06/2021) con distancias epicentrales de 709 km y 94 km, respectivamente. Se han registrado aceleraciones tan altas como 150 cm/s2 y tan bajas como 2 cm/s2. Fue posible obtener frecuencias fundamentales de vibración en las direcciones longitudinal y transversal del edificio a partir de la respuesta calculada utilizando la transformada wavelet que concuerdan bien con los resultados de las mediciones de microtemblores realizadas en diferentes pisos. Los escalogramas calculados para registros sísmicos mostraron valores importantes de amplitudes de energía para las frecuencias fundamentales del edificio. Finalmente, las frecuencias fundamentales teóricas se obtuvieron a partir de un modelo 3D de elementos finitos y un análisis elástico.

• English

  Lima, the capital of Peru, has not suffered from a great earthquake since 1746, making this a prone Mw 8.8 earthquake area according to seismological studies. In this context, seismic structural health monitoring presents an opportunity to assess rapidly buildings after a great earthquake and protect inhabitant from those buildings with high risk of collapse due to aftershocks. A basic seismic structural health monitoring arrangement of a fifteenth-floor residential building is presented using a low-cost sensor called Raspberry Shake 4D. The implemented sensor incorporates both a vertical velocity geophone and three orthogonally positioned microelectromechanical systems accelerometers. The building is a reinforced concrete shear walls structure located in Comas, north of Lima. More than thirty seismic events have been recorded, including the Mw 8.0 Lagunas earthquake (05/26/2019) and the Mw 5.8 (22/06/2021) with epicentral distances of 709 km and 94 km, respectively. Acceleration as high as 150 cm/s2 and as low as 2 cm/s2 have been recorded. It was possible to obtain fundamental frequencies of vibration in longitudinal and transversal directions of the building from the response calculated using the wavelet transform that have a good agreement with results of microtremor measurements performed at different floors. The computed scalograms for seismic records showed important values of energy amplitudes for the fundamental frequencies of the building. Finally, theoretical fundamental frequencies were obtained from a 3D finite element model and an elastic analysis.