Desarrollo del programa EDP para el análisis de daños de puentes de madera basado en mediciones de vibraciones

Esta tesis de licenciatura trata sobre el tema "Programa informático para el análisis de daños en puentes de madera basado en mediciones de vibraciones". Se refiere principalmente a las pruebas estructurales de puentes de madera.

Las estructuras de madera tienen la gran desventaja de que el daño al material no se puede determinar de forma temprana mediante una verificación visual de la superficie del material, como es el caso de las estructuras de acero o de hormigón. La razón de esto es que el proceso de descomposición natural de la madera, que se produce con una humedad permanente de más del 20% en el interior de la madera, daña la madera desde el interior. Un método de prueba para estructuras de madera tiene como objetivo determinar el estado dentro de la madera. Sin embargo, los métodos de prueba utilizados para esto generalmente causan daños y, por lo tanto, son bastante inadecuados para una prueba recurrente. Por eso se ha desarrollado un método de prueba para la medición de formas modales y sus frecuencias naturales. Esto es posible porque la frecuencia natural de una estructura depende principalmente de la rigidez a flexión.

Autor	Sebastian Krug
Universidad	Universidad de Ciencias Aplicadas de Biberach

Esta tesis tuvo como objetivo desarrollar un programa para el análisis de daños en puentes de madera. El requisito previo para utilizar el programa es que las frecuencias naturales se determinen en un puente de madera presuntamente dañado.

El programa desarrollado brinda la opción de ingresar todos los datos relevantes que son necesarios para la generación automatizada de un modelo de puente en 3D. Para ello se utiliza el programa Microsoft-Excel. Posteriormente, el modelo 3D se genera automáticamente en el programa RSTAB. La comunicación necesaria entre los diferentes programas es posible con la interfaz COM.

Una vez que se ha creado por completo el modelo virtual en 3D, puede calcular las frecuencias naturales utilizando el módulo adicional DYNAM Pro. Entonces es necesario comparar los valores medidos realmente registrados y los valores medidos determinados analíticamente en el programa. Dado que se supone que el modelo virtual representa la estructura del puente real en el estado óptimo, no debería haber diferencia entre las frecuencias naturales reales medidas y las calculadas virtualmente. Sin embargo, si se determina que la estructura real tiene frecuencias naturales más bajas que el modelo virtual, se puede deducir que la estructura real tiene una rigidez menor que el modelo virtual.

Para calcular esta diferencia de rigidez, el programa ofrece la posibilidad de determinar la diferencia del módulo de elasticidad del material mediante el método de Newton. Utilizando la iteración según Newton, es posible iterar hasta tres módulos de elasticidad al mismo tiempo y así determinar el grado de daño del componente de madera.

Descargas

Trabajo fin de grado completo (PDF)

1,84 MB

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