Un Nuevo Método para la Identificación de Sistemas Bajo Excitaciones Transitorias Sólo a Partir de su Respuesta

Abstract

Muchas estructuras civiles se siguen utilizando a pesar del envejecimiento y la acumulación de daño. Por lo tanto, la capacidad de monitorear su salud es un tema cada vez más importante. Para implementar dicho monitoreo, la identificación de sistemas sólo a partir de su salida (respuesta) parece ser una solución muy atractiva. Es bien sabido, sin embargo, que ésta requiere registros largos con el fin de validar la hipótesis de que la excitación es un ruido blanco; principalmente ante cargas transitorias. El enfoque alternativo propuesto en el presente trabajo se basa en utilizar sólo segmentos de registro donde la respuesta esté dominada por vibraciones libres. Puesto que no hay un método formal para encontrar vibraciones libres sin el conocimiento de la excitación, en el presente trabajo se desarrolla un algoritmo para su búsqueda heurística. El algoritmo es totalmente automático, contempla la posibilidad de ausencia de vibraciones libres y tiene un único parámetro de calibración. En este trabajo también se describen algunos problemas prácticos en la aplicación del enfoque propuesto al Monitoreo de la Salud Estructural de puentes excitados dinámicamente por tráfico. Pruebas con registros reales de vibraciones del puente del cañón de Alamosa (EEUU) muestran la gran efectividad del algoritmo. El método propuesto reduce drásticamente la necesidad de almacenar y transmitir grandes cantidades de datos. Esto es particularmente beneficioso porque tiende a la miniaturización del hardware a instalar en las estructuras, lo cual simplifica su protección contra efectos medioambientales y vandalismo.