Determinación de características dinámicas de estructuras

El objetivo global de este estudio es el análisis de la viabilidad del uso de ruido cultural para la determinación de las características dinámicas de las estructuras existentes, particularmente en zonas urbanas situadas en áreas de actividad sísmica moderada o baja pero que, sin embargo no están exentas de riesgo por causa sísmica, debido a la altísima concentración de población y servicios que en ellas se acumula. Por lo tanto, también constituye un objetivo del presente trabajo el analizar los métodos aplicables, evaluando su adecuación a cada caso concreto para diseñar procedimientos específicos para áreas urbanas densamente pobladas. <br/><br/>La consecución de este objetivo global se realiza mediante los siguientes objetivos concretos: <br/>- Conocimiento y elección de la instrumentación a utilizar. <br/>- Establecimiento de procedimientos específicos adecuados a las peculiaridades de los edificios a estudiar. <br/>- Calibración de métodos y técnicas usadas en la literatura mediante su aplicación en un experimento controlado sobre mesa vibrante. <br/>- Calibración de procedimientos de estimación de periodos propios en edificios reales mediante su medida y su modelado numérico. Propuesta de un procedimiento específico para áreas urbanas. <br/>- Evaluación de la contribución de los elementos no estructurales mediante el seguimiento del proceso constructivo de un edificio. <br/>- Evaluación de la fiabilidad y aplicabilidad de las fórmulas empíricas establecidas en las normas sísmicas y establecimiento de fórmulas específicas para la ciudad de Barcelona. <br/>- Detección y caracterización de zonas de resonancia entre los edificios, los "inputs" sísmicos y los periodos predominantes del suelo sobre el cual están construidos. <br/>- Aproximación a la problemática de la interacción suelo-estructura. <br/><br/>Los datos necesarios para el estudio se obtuvieron con trabajo de campo, obteniéndose los registros de ruido ambiental y midiendo la altura y el número de niveles de los edificios. La información complementaria (p.e. dimensiones en planta) se obtuvieron a partir de los datos del catastro facilitadas por el Ayuntamiento de Barcelona. Los periodos fundamentales se identificaron a partir de los espectros de Fourier de las aceleraciones medidas en los niveles superiores de los edificios. Se han realizado medidas en 64 edificios de los cuales se han seleccionados dos muestras representativas de las principales tipologías constructivas de la ciudad de Barcelona; 25 de hormigón armado y 22 de mampostería. La selección de estas muestras se efectuó de acuerdo con los parámetros correspondientes a las fórmulas empíricas a ajustar. Se buscó homogeneidad en la tipología y variabilidad en el parámetro a ajustar. De esta forma ha sido posible hallar la relación del periodo fundamental con parámetros como el número de niveles, la altura y la dimensión en planta. Se ha encontrado que las fórmulas que mejor se ajustan a edificios de hormigón armado son las que relacionan el periodo fundamental con el número de niveles y para los edificios de mampostería las que relacionan el periodo con la altura. Para comparar diferencias en las tipologías y costumbres constructivas se efectuó una campaña específica en la ciudad de Adra. <br/><br/>También se realizó el seguimiento de un edificio en construcción midiéndose su periodo predominante durante las fases de construcción, analizando las variaciones del periodo predominante con la incorporación al edificio de elementos no estructurales (tabiquería, elementos ornamentales, muros, fachadas, etc.) encontrándose que éstos influyen en el valor del periodo al rigidizar la estructura. <br/><br/>Estudios previos ponen de manifiesto que la interacción suelo estructura puede aumentar el periodo de vibración de la estructura. Una parametrización del efecto propuesta en la literatura se ha usado para estimar este efecto en Barcelona y se encontró que esta interacción es importante en edificios situados en zonas en las que se disponía de resultados de la respuesta y de las características dinámicas del suelo (Vs) concluyéndose que incluso en el caso en que los periodos del suelo y de la estructura difieran, no se debe desechar el fenómeno de resonancia sin antes evaluar el efecto de interacción.