Identificación del daño estructural en el cabezal en doble voladizo con extremos recortados de un puente vehicular, mediante el cambio de propiedades dinámicas

Abstract

La importancia de este estudio se centra en que la mayoría de las revisiones de la salud estructural de los puentes que se realizan actualmente son mediante inspecciones visuales, las cuales resultan subjetivas en muchos de los casos. De esta forma, surge la necesidad de desarrollar métodos y procedimientos cuantitativos, como el que se analiza en esta investigación, que permitirán detectar en forma objetiva y confiable los distintos niveles de daño en las estructuras de las construcciones. El daño estructural en este trabajo se entenderá como los cambios en las propiedades del material que presenta un sistema y que afecta su rendimiento, esto se asocia a diversos factores como: la corrosión, agrietamiento, fatiga, entre otros. Aquí solo se estudiara el daño a causa del agrietamiento. En este estudio se identificó el daño estructural en el cabezal de un puente vehicular con extremos recortados mediante el cambio de sus propiedades dinámicas. El cabezal es de concreto reforzado y es de tipo en doble voladizo. El modelo se analizó mediante el método de elementos finitos no lineales en 3D en el programa ANSYS v.17. Para simular el agrietamiento se empleó el enfoque de la grieta discreta con un modelo de material de zona cohesiva, después se aplicó una carga mediante el control de desplazamiento y se incrementó en magnitud para conocer la evolución del agrietamiento en el modelo. Para cada incremento de carga se obtuvo la frecuencia natural y porcentaje de amortiguamiento crítico como propiedades dinámicas. El daño del cabezal se relacionó con los cambios de sus propiedades dinámicas. En este caso de estudio se concluye que las propiedades dinámicas se pueden considerar como buenos indicadores de la presencia de daño estructural.