Análisis estadístico de modos de vibración en columnas de concreto reforzado

Abstract

Una estructura posee propiedades dinámicas como frecuencias naturales, amortiguamientos y modos de vibración, en donde estos últimos son determinados en función de la geometría, rigidez y distribuciones de masa de los elementos en estudio. El presente trabajo de grado se contextualiza en el análisis realizado a un grupo de 6 columnas con dimensiones y rigidez similares de una torre de parqueaderos, la cual cuenta con 5 pisos, en donde se hizo una estimación del material (concreto y acero de refuerzo). Dicho análisis está basado en el comportamiento dinámico de las columnas en donde se tomaron 5 registros en cada una golpeándolas cada 20 segundos durante 2 minutos, procedimiento realizado a lo largo de todo el edificio, registrando las vibraciones de cada una para procesar dicha información por medio del método NextEra en el software Matlab, para finalmente realizar un análisis estadístico de la variación de los modos de vibración al cambiar la carga axial; con base en la comparación realizada entre columnas por medio de la función MAC (Modal Assurance Criterion).

A structure has dynamic properties such as natural frequencies, damping and vibration modes, which are determined based on the geometry, stiffness and mass distributions of the elements under study. The present degree work is contextualized in the analysis made to a group of 6 columns with similar dimensions and rigidity of a parking tower, which has 5 floors, where an estimate of the material was made (concrete and reinforcing steel) . This analysis is based on the dynamic behavior of the columns where 5 records were taken in each one hitting them every 20 seconds for 2 minutes, a procedure carried out throughout the entire building, registering the vibrations of each one to process that information with the NextEra method in the Matlab software, to finally perform a statistical analysis of the variation of the vibration modes when changing the axial load; based on the comparison made between columns by means of the MAC (Modal Assurance Criterion) function.