Desarrollo de una aplicación de software para la determinación de parámetros modales orientada a la monitorización de salud estructural de puentes, basada en LabVIEW

Abstract

La infraestructura civil del mundo continúa envejeciendo y cada vez son más las estructuras que cumplen su vida útil. Costa Rica no escapa a esta situación, y en años recientes ha sufrido el colapso de varios de sus puentes. Esta alarmante situación llama a la búsqueda de soluciones relacionadas al diagnóstico efectivo de la salud estructural de la infraestructura, con el objetivo de optimizar los esfuerzos de mantenimiento preventivo. El proyecto eBridge surge en el Instituto Tecnológico de Costa Rica con la meta de generar capacidad de detección de fallas en puentes, de tal forma que contribuye a la solución de la situación planteada anteriormente. Esta iniciativa se ha desarrollado por etapas, y al momento de la realización de esta tesis cuenta con una plataforma de instrumentación dedicada a la monitorización de salud estructural de puentes. Sin embargo, carece de una herramienta de software que permita la síntesis de información relevante a esta tarea. Esta disertación describe el desarrollo de una aplicación que realiza análisis modal, que consiste en una serie de técnicas para identificación y diagnóstico de fallas en estructuras. Además, cuenta con capacidad de monitorización continua de salud estructural. También se discuten los distintos métodos de análisis modal escogidos para la aplicación. El funcionamiento del sistema fue demostrado por medio del análisis de datos de referencia y mediciones realizadas con una red inalámbrica de sensores en un puente piloto de 39 metros de largo. El código del programa fue desarrollado en el ambiente de programación LabVIEW. S En esta tesis también se realiza una propuesta para la mejora de la plataforma de adquisición basada en hardware comercial de grado industrial. Se demostró la capacidad de la aplicación de estimar parámetros modales a partir de señales de vibración, sin embargo, no fue posible determinar los modos del puente piloto basado en los datos experimentales adquiridos por el proyecto eBridge durante una sesión de medición previa al inicio de este proyecto.