VMR624 Sismógrafo autónomo, 6 canales, 24 bits

Metodologías

Estudios dinámicos de estructuras

Una de las cuestiones claves relacionadas con la estabilidad y durabilidad de los edificios modernos y de las obras de infraestructuras como obras maestras o lugares de interés histórico, es la evaluación de la respuesta a las tensiones dinámicas a las que pueden verse sometidos a lo largo de su vida como resultado de aquellos fenómenos que pueden ser continuos o constantes en el tiempo (como el efecto del tráfico rodado, el viento en un puente o los eventos sísmicos). En estos casos es necesario medir con precisión tanto las velocidades como las aceleraciones que las estructuras pueden soportar sin sufrir daños significativos. Para medir los movimientos producidos por las tensiones dinámicas es necesario utilizar sensores en tiempo real, ya que la velocidad y la frecuencia de los movimientos son tan altas que requieren arquitecturas de adquisición de datos que suelen estar formadas por acelerómetros con características que varían en función del objeto investigado y conectados a sistemas de adquisición de alta resolución. A continuación se indican los principales objetivos de los estudios dinámicos de estructuras:

• Comprobación de la validez del proyecto y su consecuente cumplimiento en la ejecución de la obra
• Caracterización dinámica de infraestructuras, edificios, monumentos históricos afectados por vibraciones temporales o permanentes inducidas por: tráfico urbano, ferroviario o de cualquier tipo
• Respuesta real de las estructuras a eventos de inestabilidad hidrológica o sísmica
• Seguimiento de daños o roturas de elementos estructurales provocados por vibraciones inducidas
• Verificación de la previsión de durabilidad de la obra

Estudios dinámicos de estructuras

Monitoreo de vibraciones sísmicas

Las metodologías de estudio basadas en sísmica pasiva pueden ser de tipo “on time”, donde el instrumento realiza un registro constante de las señales provenientes del sensor conectado a él, o de tipo “trigger”.

MONITOREO SÍSMICO BASADO EN TRIGGER

El monitoreo de vibraciones sísmicas denominado “trigger”, o umbral, es una de las metodologías que componen los estudios de ensayos no destructivos (CND) y es ampliamente utilizado dentro del monitoreo estructural y estudios dinámicos sobre las estructuras. En las adquisiciones por trigger se utilizan sismógrafos “stand alone” diseñados específicamente para el monitoreo sísmico continuo, donde aunque estén constantemente a la escucha, están listos para comenzar a registrar tan pronto como se presente un evento que supere el umbral de trigger (tiempo 0, inicio de registro) configurado en el instrumento en el momento de programación. Los sensores utilizados son generalmente del tipo triaxial de baja frecuencia 1,2 Hz. El uso de las vibraciones sísmicas de activación permite:

• Evaluar las consecuencias de las vibraciones sísmicas generadas por el tráfico de vehículos o por obras temporales sobre edificios, infraestructuras y viviendas circundantes, con el fin de evaluar su potencial peligrosidad sobre los mismos.
• Planificar eventuales acciones correctivas en la circulación del tráfico, en las modalidades de avance de las obras, con el fin de evitar roturas, daños estructurales irreparables o derrumbes de edificios en caso de obras de construcción.
• Monitorear constantemente (a bajo costo) el estado de monumentos y edificios de particular valor.
• Permitir (al inicio del diseño de obras e infraestructuras) evitar cualquier accidente durante el trabajo, proveniente de problemas específicos del sitio que no se pueden detectar con otros métodos de investigación.

MONITOREO SÍSMICO BASADO EN EL TIEMPO

Esta técnica se utiliza para obtener información sobre los posibles efectos de amplificación dinámica de las ondas sísmicas en "emersión". Se basa en el registro del ruido de fondo en el dominio del tiempo y la posterior elaboración de las frecuencias de la señal en el dominio. Se lleva a cabo colocando un geófono tridimensional en el suelo con respuesta de baja frecuencia y registrando el ruido sísmico en diferentes ventanas temporales. Posteriormente, el estudio de los espectros obtenidos a partir de la convolución de la frecuencia de la señal registrada en el dominio para los tres componentes del movimiento del terreno y la aplicación de técnicas de análisis espectral, permiten definir y medir posibles amplificaciones sísmicas locales y la frecuencia sísmica del sitio. Las mediciones del microsismo también pueden tomarse en “arreglos” lineales para la localización de fallas.

El monitoreo sísmico se realiza en áreas sujetas a riesgos relacionados con una actividad sismogénica, mediante la adquisición de los sismos con el tiempo y el registro de los sismogramas. Se utilizan estaciones sísmicas capaces de registrar en tipo umbral o continuo, y geófonos o acelerómetros sísmicos de baja frecuencia. El registro en el largo período, de los terremotos relativos a un sitio o área bastante grande permite configurar el escenario sísmico de un área y evaluar las condiciones de riesgo y vulnerabilidad. Si la actividad de monitoreo se apoya en conocimientos específicos de tipo geológico y geotécnico, estamos hablando de Microzonificación sísmica.