Análisis de métodos para estimar desplazamientos a partir de aceleraciones medidas, en estructuras sometidas a diferentes tipos de excitación

Abstract

Este trabajo presenta un análisis comparativo de algunos métodos para estimar desplazamientos a partir de aceleraciones medidas, con el objetivo de valorar su bondad para estimar desplazamientos debidos a vibraciones ocasionados por diferentes tipos de excitación (armónica, vehicular, peatonal y sísmica). La importancia de este estudio radica en la falta de consenso entre investigadores respecto a la validez/precisión de los desplazamientos calculados a partir de aceleraciones. Para este trabajo se midieron desplazamientos y aceleraciones en el mismo punto y dirección. Dichas mediciones se realizaron utilizando transformadores diferenciales de variación lineal (LVDT) y acelerómetros de balance de fuerza (FBA). Los registros medidos fueron comparados con los estimados utilizando tres parámetros: el coeficiente de correlación cruzada, la amplitud del desplazamiento máximo y la raíz cuadrada del error cuadrático medio. Los resultados muestran que excepto para los casos con mucho ruido y pequeños desplazamientos, es posible estimar desplazamientos con un alto coeficiente de correlación cruzada y con errores pequeños, con respecto a los desplazamientos medidos. Los resultados obtenidos indican que la selección del método para calcular los desplazamientos depende de la amplitud de los desplazamientos, de la información de la señal que se requiere (el valor máximo o toda la historia de los desplazamientos), y de la magnitud del desplazamiento final esperado. Los resultados corroboran la hipótesis planteada al inicio de este estudio: es posible estimar desplazamientos a partir de aceleraciones medidas con un coeficiente de correlación cruzada mayor a 0.85 respecto a los medidos para los tipos de señales estudiadas