Identificación de daño en estructuras históricas mediante análisis modal operacional (OMA)
Abstract
Es frecuente que las estructuras, una vez realizadas, muestren diferencias, respecto de su concepción original que, en ocasiones, pueden hacer necesaria una intervención posterior con el objetivo de corregir su comportamiento estructural. En otras ocasiones estas actuaciones se hacen necesarias como consecuencias de deterioros sufridos durante la vida útil de la estructura (daño estructural) o como consecuencia de cambios en el propio uso de la estructura. En cualquier caso, tanto en las situaciones descritas, como en muchas otras, la estructura ha de someterse a un proceso de monitorización que nos permita obtener información experimental de ciertos parámetros estructurales con los que afinar los modelos numéricos que de ellas se realizan. Esta jornada se ha estructurado en cuatro conferencias en las que investigadores de las universidades de Sevilla y Córdoba nos darán una visión divulgativa del problema, nos acercarán a alguna de sus técnicas y nos mostrarán algún caso práctico de gran interés. En la tercera conferencia, el profesor de la Universidad de Sevilla Dr. D. Víctor Jesús Compán Cardiel, Arquitecto, mostró cómo la técnica de monitorización conocida pos sus siglas en inglés OMA puede ser aplicada a estructuras antiguas, que forman parte del patrimonio, para aprender de estas estructuras y, llegado el caso, detectar daño en las mismas y poder tomar las medidas necesarias para mejorar su capacidad portante y, con ello, incrementar el tiempo por el que podremos disfrutar de estos singulares edificios.
Full text
Málaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Capilla de la Jura. Jerez de la Frontera Monasterio de San Jerónimo. Sevilla Capilla de la Residencia de Wurzburgo. Alemania Víctor Compán Cardiel Escuela Técnica Superior de Arquitectura Universidad de Sevilla
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel •Análisis Estructural de Edificaciones Históricas •Identificación de sus propiedades dinámicas. •Ensayos de vibración ambiental •Análisis modal operacional •Actualización de modelos de elementos finitos •Análisis avanzado de estructuras históricas. •Respuesta no-lineal. Líneas de Investigación Casos de estudio •Capilla de la Jura. Jerez de la Frontera •Monasterio de San Jerónimo. Sevilla •Capilla de la Residencia de Wurzburgo. Alemania
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Objetivos - Control estructural de la intervención - Evaluación de la intervención Tools - Modelo de Elementos Finitos - Test de vibración ambiental - Análisis modal operacional Capilla de la Jura. Jerez de la Frontera
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Capilla de la Jura. Jerez de la Frontera
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Levantamiento tridimensional. Fotogrametría Capilla de la Jura. Jerez de la Frontera
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel OMA Technique Before Works After works Capilla de la Jura. Jerez de la Frontera
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel OMA Technique Capilla de la Jura. Jerez de la Frontera
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel OMA Technique Capilla de la Jura. Jerez de la Frontera
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Evaluación de la intervención estructural Capilla de la Jura. Jerez de la Frontera
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Finite Element Model Monasterio de San Jerónimo. Sevilla
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Finite Element Model Monasterio de San Jerónimo. Sevilla
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel The FE model is composed by: - 10.213.161 elements - 1.967.637 nodes - 6.113.772 degrees of freedom Finite Element Model Monasterio de San Jerónimo. Sevilla
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Mechanical properties of materials in the updated Finite Element Model Masonry Filling Vaults Filling Walls Conc. Steel E1 E2 E3 E4 Density (Kg/m3)1800 1800 1800 1800 500 1500 2500 7850 Young’s modulus (MPa) 950 1000 700 750 500 500 23000 210000 Poisson Coefficient 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 FE Model Results (1º Mode_Frec.= 1,93) Experimental Results (1º Mode_Frec.= 2,01) W.1 W.3 Model Updating process Monasterio de San Jerónimo. Sevilla
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Mechanical properties of materials in the updated Finite Element Model Masonry Filling Vaults Filling Walls Conc. Steel E1 E2 E3 E4 Density (Kg/m3)1800 1800 1800 1800 500 1500 2500 7850 Young’s modulus (MPa) 950 1000 700 750 500 500 23000 210000 Poisson Coefficient 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 W. 1 W.3 W.3.B W.4.B W.4. EXP. MODEL FE MODEL W.3BW.3 W.4B W.4 W.1 Model Updating process Monasterio de San Jerónimo. Sevilla
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Mechanical properties of materials in the updated Finite Element Model Masonry Filling Vaults Filling Walls Conc. Steel E1 E2 E3 E4 Density (Kg/m3)1800 1800 1800 1800 500 1500 2500 7850 Young’s modulus (MPa) 950 1000 700 750 500 500 23000 210000 Poisson Coefficient 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 W.3B W. 1 W.3 W.3.B W.4.B W.4. W.3 W.4B W.4 W.1 EXP. MODEL FE MODEL W.2 W.2 Model Updating process Monasterio de San Jerónimo. Sevilla
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Mechanical properties of materials in the updated Finite Element Model Masonry Filling Vaults Filling Walls Conc. Steel E1 E2 E3 E4 Density (Kg/m3)1800 1800 1800 1800 500 1500 2500 7850 Young’s modulus (MPa) 950 1000 700 750 500 500 23000 210000 Poisson Coefficient 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 EXP. MODEL FE MODEL W.2 W.2 Model Updating process Monasterio de San Jerónimo. Sevilla
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Structural Analysis Tensile stresses Compressive stresses Monasterio de San Jerónimo. Sevilla
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Structural Analysis Vertical displacements Tensile stresses Compressive stresses Monasterio de San Jerónimo. Sevilla
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Monasterio de San Jerónimo. Sevilla
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Capilla de la Residencia de Wurzburgo. Alemania OMA Technique Modo 1 Modo 2 Modo 3
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Modal Updating process Capilla de la Residencia de Wurzburgo. Alemania
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Non-linear Structural Analysis Capilla de la Residencia de Wurzburgo. Alemania
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Non-linear Structural Analysis. Crack pattern. Capilla de la Residencia de Wurzburgo. Alemania
Malaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Non-linear Structural Analysis. Crack pattern. Capilla de la Residencia de Wurzburgo. Alemania
Málaga, 20 de mayo de 2016 IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN ESTRUCTURAS HISTÓRICAS MEDIANTE ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL (OMA) Víctor Compán Cardiel Gracias por su atención