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CAPITULO 3.- MODELOS Y CASOS DE DAÑO ESTUDIADOS

 

Los criterios descritos en el capítulo anterior se emplean para detectar daño en estructuras y para calibrar, y con esto validar, el modelo analítico de la estructura de un puente. Para el caso de detección de daño se emplean marcos planos y la estructura de un puente.

 

3.1 Marco de Biggs

 

En este modelo se empleo un marco plano de 3 niveles y una crujía. Cabe hacer mención que se manejaron dos tipos de modelos para la misma estructura, como un marco de cortante y como marco de flexión.

 

Un marco de cortante puede definirse como una estructura en la que no existe rotación de ninguna sección horizontal al nivel de las losas de entrepiso. El nombre de marco de cortante se debe a que el marco deformado tiene mucho parecido a una viga en voladizo que se deforma únicamente debido a la aplicación de fuerzas cortantes. Para poder considerar un marco de cortante se hacen las siguientes suposiciones:

     

  • La masa se concentra a la altura de las losas de entrepiso.
  •  

     

  • Las trabes son infinitamente rígidas en flexión en comparación con las columnas.
  •  

     

  • La deformación de la estructura es independiente de las fuerzas axiales en las columnas.
  •  

 

 

El segundo tipo de modelación que se manejó para este marco, fue considerarlo como una estructura de flexión, lo que implica considerar deformación axial de los elementos. Lo que se mantiene constante es que las masas se concentran a la altura de las losas de entrepiso.

 

Para realizar el análisis de los marcos se utilizaron los programas CAL91 y SAP90(Wilson, 1991). En la figura 3.1.1. se muestra el marco estudiado; para el modelo de cortante se presentan las matrices de rigideces y la de masas.

 

 

Fig. 3.1.1. Marco de Biggs, propiedades de los modelos de flexión y cortante.

Para determinar el nivel de precisión de los métodos presentados en este trabajo, se estudiaron doce casos denominados B1 a B12. En estos se redujo la rigidez de diferentes entrepisos; empleando los métodos de correlación descritos en el capítulo 2 se procedió a evaluar la correlación entre el modelo original (sin daño) con los otros doce (con daño simulado) y tratar de localizar el daño inducido. En la figura 3.1.2 se presentan esquemáticamente todos los casos.

 

 

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