Prognosis y análisis integrado de las vibraciones inducidas por el hombre en estructuras
Financiado por el Plan Nacional I+D+i. Ministerio de Economía, Industria y Competitividad – Gobierno de España
Resumen: Impulsado por la deseable reducción de costes, la eficiencia del diseño y el atractivo estético, muchos proyectos arquitectónicos y de ingeniería civil desembocan en diseños estructurales ligeros y de grandes luces que son significativamente más flexible que los de épocas pasadas. Como consecuencia de esta evolución, el cumplimiento normativo de criterios de servicio puede empezar a ser dimensionante (más exigente que los tradicionales requisitos de resistencia y otros estados límite últimos) De esta manera, en la construcción moderna, la consideración de los efectos de la flexibilidad estructural y la percepción de vibraciones por el usuario se están convirtiendo en los aspectos más importantes en el diseño.
En general, las pasarelas, forjados de grandes luces, escaleras, grandes centros comerciales e instalaciones deportivas son estructuras flexibles donde la interacción dinámica con los usuarios debe ser tratada seriamente. El modelado de la acción humana es un punto clave para el análisis dinámico de este tipo de estructuras. Hay diferencias entre las personas activas y pasivas y las propiedades dinámicas (masa, rigidez y amortiguamiento) de la estructura resultante, incluyendo sus ocupantes, deben ser caracterizadas de forma precisa. Los seres humanos no sólo añaden fuerzas, sino también masa y la amortiguación. Además la ubicación de las fuerzas y masas varía con el movimiento de los usuarios activos. Técnicas numéricas especiales pero simplificadas deben ser desarrolladas para tener en cuenta, de una manera realista y viable computacionalmente, todo el problema físico involucrado. Por otra parte, en este tipo de estructuras esbeltas y propensas a vibrar, es común, cuando se detectan incomodidades debidas a las vibraciones, la instalación de dispositivos especiales de control. La incorporación de estos dispositivos en el modelo estructural computacional es vital para la evaluación de su adecuación al uso peatonal, junto con el resto de los factores intervinientes.
El objetivo principal del proyecto de investigación es mejorar los modelos más recientes de interacción persona/estructura a través de la comparación de los resultados numéricos con verdaderas mediciones en servicio para los diferentes niveles de ocupación de las estructuras objeto de estudio. El modelo estructural, tanto para forjados como para pasarelas, se complica con la instalación de dispositivos de control con la finalidad de conocer la respuesta bajo la acción humana y desarrollar un enfoque simplificado para la evaluación de su aptitud al uso (ELSV).
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