Resumen de Metodos de identificacion modal en puentes atirantados caso de estudio: Puente Rayitos de Sol

Julio Alfredo León Deza, Carlos Javier Melchor Placencia, Victor Sánchez Moya

• español

  La estimación precisa de los parámetros modales de los puentes atirantados juega un papel clave en la evaluación de la seguridad de estas estructuras bajo cargas dinámicas como el tráfico, el viento y los terremotos. Además, la dificultad para excitar este tipo de estructura hace que las mediciones de vibraciones ambientales sean una fuente significativa de información para validar los modelos de elementos finitos tridimensionales completos desarrollados que se utilizan para evaluar la respuesta dinámica de este tipo de puentes. En este trabajo se seleccionó como caso de estudio el puente atirantado Rayitos de Sol. Para evaluar los parámetros modales del puente, se recolectaron datos de vibraciones ambientales de puntos estratégicos sobre la plataforma. Utilizando los datos registrados en campo, se llevaron a cabo y luego se compararon una serie de métodos de identificación de sistemas en el dominio del tiempo y la frecuencia. Los datos recopilados se analizaron en función de métodos de identificación only-output: selección de picos, descomposición del dominio de la frecuencia, identificación del subespacio estocástico, decremento aleatorio e identificación del dominio del tiempo de Ibrahim. El propósito de realizar diferentes análisis es examinar la eficacia y los límites de aplicabilidad de estas técnicas para abordar los desafíos específicos involucrados en la identificación modal de puentes por etapas. Para complementar el análisis de datos de vibraciones ambientales, el modelo de elementos finitos validado del puente se sometió a excitaciones ambientales artificiales para realizar una comparación exhaustiva de los métodos de identificación. En el desarrollo del modelo numérico, considerar la rigidez efectiva de los elementos de hormigón armado, así como modelar las condiciones de contorno correctas en las juntas de dilatación, fueron los principales factores para lograr una buena correlación con los parámetros modales medidos.

• English

  Accurate estimation of modal parameters of cable-stayed bridges plays a key role in evaluating the safety of these structures under dynamic loads such as traffic, wind and earthquakes. Furthermore, the difficulty in exciting this type of structure makes ambient vibration measurements a significant source of information to validate the developed full three-dimensional finite element models that are used to evaluate the dynamic response of this type of bridges. In this work, the Rayitos de Sol cable-stayed bridge was selected as a case study. To evaluate the modal parameters of the bridge, environmental vibration data were collected from strategic points on the platform. Using data recorded in the field, a series of system identification methods were carried out and then compared in the time and frequency domain. The collected data were analyzed based on only-output identification methods: peak selection, frequency domain decomposition, stochastic subspace identification, random decrement, and Ibrahim time domain identification. The purpose of performing different analyzes is to examine the effectiveness and limits of applicability of these techniques to address the specific challenges involved in stage-wise bridge modal identification. To complement the environmental vibration data analysis, the validated finite element model of the bridge was subjected to artificial environmental excitations for a comprehensive comparison of identification methods. In the development of the numerical model, considering the effective stiffness of the reinforced concrete elements, as well as modeling the correct boundary conditions in the expansion joints, were the main factors to achieve a good correlation with the measured modal parameters.