Automatización del equipo de simulación sísmica uniaxial del laboratorio de estructuras
Automation of the Uniaxial Earthquake Simulator in the Structures Laboratory
Citación
Fecha
2014-03-082014-01-16
Autor
Bernal Ruiz, Nestor Mauricio
Título obtenido
Ingeniero en Mecatrónica
Palabras claves
; sismometria; metodos de simulacion; ingenieria sismica; prospeccion sismica - procesamiento de datos - metodos de simulacion
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Resumen
Las consecuencias catastróficas de los sismos ocurridos en el mundo durante los últimos años han incentivado estudios experimentales para evaluar los efectos sísmicos sobre las estructuras. En este trabajo se presentan los resultados del diseño de una mesa vibratoria uniaxial neumática, para ensayos de estructuras a escala reducida. La mesa es capaz de simular los efectos sísmicos en estructuras con peso máximo de 10 kN. El informe está dividido en tres secciones principales. En la primera sección se presenta la evaluación del problema, una revisión de la literatura y la recolección de datos disponibles. En la segunda sección se evalúan diferentes propuestas de diseño con base al análisis de montaje, movimiento y cimentación, y se desarrolla el diseño correspondiente. En esta etapa se eligieron los elementos mecánicos que permiten el movimiento de la mesa, luego se validó el desempeño del sistema a partir de herramientas de simulación de elementos finitos (FEA), y finalmente, se realizó la automatización de la mesa por medio de la selección de componentes neumáticos y un control on-off con sistema de lazo abierto, realizando pruebas y simulaciones. En la tercera sección se presentan las conclusiones del proyecto y las recomendaciones para futuros trabajos. La utilidad de esta mesa vibratoria, desarrollada en principio para la Universidad Militar Nueva Granada, está soportada por la versatilidad para llevar a cabo pruebas experimentales de bajo costo que están orientadas al análisis y diseño de estructuras a escala reducida, sometidas a efectos sísmicos. Además, este dispositivo promoverá la investigación no sólo de nuevos materiales, sino también en el diseño y rehabilitación de estructuras resistentes a sismos.
The catastrophic consequences of earthquakes occurred in the world in recent years have motivated experimental studies for assessing seismic effects on structures. This study shows the results of design of a pneumatic uniaxial shake table for testing reduced-scale structures. The table is able to simulate the seismic effects on structures with maximum weight of 10 kN. The report is divided into three main sections. The first one shows the problem assessment, a literature review and gathering of available data. In the second section, various design approaches based on the analysis of assembly, movement and foundation are assessed, and the design itself is carried out. At this stage, the mechanical elements that allow movement of the table were chosen, the performance of the system using simulation tools from Finite Element Analysis (FEA) was then validated, and finally, the automation of the table through the selection of pneumatic components and on-off control with open loop system was carried out, performing tests and simulations. The third section shows the conclusions of the project and the recommendations for future studies. The utility of this shaking table, initially developed for the Nueva Granada Military University, is supported on the versatility to carry out low-cost experimental tests for analysis and design of small-scale structures subjected to seismic effects. Additionally, this device will promote research not only on new materials, but also on design and rehabilitation of earthquake-resistant structures
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- Ingeniería Mecatrónica [216]