Estudio del comportamiento dinámico de la pasarela peatonal PE0908 sobre la A-6

García Cruz, Ayose Alexander (2016). Estudio del comportamiento dinámico de la pasarela peatonal PE0908 sobre la A-6. Tesis (Master), E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos (UPM).

Descripción

Título: Estudio del comportamiento dinámico de la pasarela peatonal PE0908 sobre la A-6
Autor/es:
  • García Cruz, Ayose Alexander
Director/es:
  • Muñoz Díaz, Iván
  • García Palacios, Jaime
Tipo de Documento: Tesis (Master)
Título del máster: Ingeniería de las Estructuras, Cimentaciones y Materiales
Fecha: 2016
Materias:
Palabras Clave Informales: Análisis modal operacional; estado límite de servicio de vibraciones; confort; descriptores; operational modal analysis; vibration serviceability limit state; comfort; descriptors
Escuela: E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos (UPM)
Departamento: Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

Las características dinámicas de una estructura, es decir, sus frecuencias propias de vibración, amortiguamientos y formas modales, constituyen los parámetros principales para definir su respuesta frente a vibraciones. Para obtenerlos se recurre a la técnica del Análisis Modal Operacional (OMA, por sus siglas en inglés), la cual se basa en analizar únicamente la respuesta de la estructura frente a las cargas en servicio, sean estas medioambientales (como el viento) o de origen humano (peatones caminando, corriendo o saltando). Con esto se consigue eliminar las dificultades, costos y posibles daños derivados de excitar artificialmente estructuras de gran tamaño. Centrándose en el caso de las pasarelas peatonales, estas estructuras poseen un problema fundamental, y es la posible sincronización de los peatones con las frecuencias propias de vibración, lo que lleva a vibraciones excesivas que pueden afectar a su confort. Debido a este problema, muchos grupos de investigación trabajan al respecto desarrollando guías, recomendaciones e incluso normativa para ayudar al técnico a diseñar adecuadamente las estructuras frente a esta situación. Entre estas ayudas se encuentran diversos modelos de carga que buscan representar el comportamiento de una persona al cruzar la estructura, simulando los resultados en un modelo de elementos finitos. Cuando dichas estructuras han sido construidas, es necesario llevar a cabo una comprobación del funcionamiento real para asegurar que todo lo que ha sido supuesto con la ayuda de dichos documentos y de los modelos se cumple. Para ello se sigue la información contemplada en múltiples documentos, entre ellos la norma ISO 2631-1, donde se indica bajo qué situaciones y cómo se debe realizar el cálculo de las aceleraciones de una estructura. Este Trabajo Fin de Máster analiza el comportamiento real de una pasarela peatonal ubicada en la Comunidad de Madrid, en las proximidades a la Universidad Politécnica. Para ello se lleva a cabo un doble análisis. En primer lugar se realiza un OMA para obtener las características dinámicas de la estructura, con el cual se determina si es necesario continuar analizando el estado de vibraciones y, con ello, el grado de confort de la pasarela. En segundo lugar, tras los resultados del primer paso, se determina el funcionamiento en servicio de la estructura, comprobando el confort de los peatones bajo distintas hipótesis de carga. The dynamic characteristics of a structure, i.e. its natural frequencies, damping ratios and modal shapes, constitute the main parameters to define its vibration response. To obtain them the Operational Modal Analysis (OMA) is used, which is based on only analyzing the structure response under service loads, being these ambient forces (such as wind) or human-induced forces (walking, running or jumping pedestrians). Using this method it is possible to eliminate the difficulties, costs and possible damages associated to the artificial excitation of civil engineering structures. Focusing on the footbridges case, these structures have a mayor problem, which is the possible pedestrian – structure frequency synchronization, ending on incredibly high vibrations that can affect pedestrians comfort. Due to this fact, several research groups are currently working on this issue developing guides, recommendations and even standards to help technicians to properly design structures attending to the situation. Besides, it can be found a variety of load models which try to better represent the behavior of a structure under pedestrian loads, simulating the results on a finite element model. By the time those structures have been built, it is necessary to verify their real behavior in order to assure everything that has been supposed with the aid of documents and models is fulfilled. To do so, the information listed on multiple documents is followed, such as the ISO 2631-1 standard, in which it is described what situations and how the analysis of accelerations of a structure must be performed. This Master’s Thesis analyzes the real behavior of a footbridge located in Madrid, close to the Technical University of Madrid. To do so a double analysis is done. On the one hand, an OMA is carried out to obtain the dynamic characteristics of the structure, and determine if it is necessary or not to study the vibrations state and the comfort level of the footbridge. On the other hand, once the results from the first analysis have been obtained, the service vibration response of the structure is studied, verifying the comfort level of the pedestrians under different load scenarios.

Más información

ID de Registro: 44850
Identificador DC: http://oa.upm.es/44850/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:44850
Depositado por: Biblioteca ETSI Caminos
Depositado el: 24 Feb 2017 08:23
Ultima Modificación: 24 Feb 2017 08:23
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