Título :	Diseño de un sistema activo para el control de vibraciones en cables de puentes atirantados
Sustentante:	Roberto Alvarado Cárdenas
Palabras clave :	Puente atirantado Vibración Cable
Fecha de publicación:	nov-2014
Editorial :	Universidad Autónoma de Querétaro
metadata.dc.degree.department:	Facultad de Ingeniería
metadata.dc.degree.name:	Doctorado en Ingeniería
Descripción :	El objetivo de este trabajo es el desarrollo de un sistema activo (inteligente) de amortiguamiento para reducir las vibraciones en los cables de puentes atirantados. En este trabajo, un modelo 3D no lineal se describe para evaluar los efectos dinámicos del viento sobre los cables de este tipo de puentes bajo diversos escenarios. Con el modelo del cable desarrollado en este trabajo se realizaron diversas simulaciones para diferentes configuraciones y ubicaciones de un sistema de amortiguamiento pasivo con la intención de encontrar la posición óptima del mismo. Adicionalmente un caso práctico de análisis se enfoca al puente atirantado del río Papaloapan ubicado en el estado de Veracruz, México ya que después de un extenso análisis, este fue programado para ejecutar trabajos de mantenimiento consistentes en la sustitución de 20 elementos del anclaje superior de los tensores que fueron identificados como estructuralmente deficientes. Tomando en cuenta lo anterior, se recomendó realizar trabajos de monitoreo e inspección detallados del elemento de anclaje, y al mismo tiempo se planteó la implementación de un sistema de amortiguamiento para reducir el daño ocasionado por las vibraciones. El modelo 3D no lineal, mostró que es preciso para la simulación de diferentes escenarios de viento, permitiendo variar la ubicación y orientación del sistema de amortiguamiento, así mismo mediante el emplea de la función de factibilidad, fue posible ubicar la mejor posición y configuración del sistema para minimizar el riesgo de falla por fatiga. Como complemento a los trabajos de simulación un sistema activo de amortiguamiento a escala fue evaluado. La dinámica del sistema fue caracterizada utilizando un arreglo experimental con un cable pre-tensado y un sistema electromecánico desarrollado con el propósito de que este pudiese trabajar como actuador. Durante el proceso experimental el sistema del cable fue sometido a ciertas vibraciones provocadas con el actuador cuya labor permitió inducir las perturbaciones o vibraciones al sistema con diferentes frecuencias y amplitudes. Por otra parte otro actuador se conectó al cable con un sistema de monitoreo consistente en un arreglo de acelerómetros y cumplió con la función de un sistema activo de amortiguamiento. Durante el proceso de identificación, diversos modelos de estructuras del sistema fueron evaluados. Técnicas de reducción del modelo fueron utilizadas para obtener un modelo de segundo orden del sistema, que fue utilizado para el desarrollo del controlador, el cual se desarrolló con la metodología de síntesis directa. Mediante un proceso de simulación el sistema activo de amortiguamiento para el control de vibraciones fue evaluado y posteriormente se implementó en la plataforma experimental. Complementariamente, se realizaron simulaciones del modelo de los cables reales del puente Los resultados experimentales demuestran la reducción de la amplitud de la vibración mayor al 50% en el sistema del cable en las resonancias o frecuencias naturales del s y dimensiones del actuador.
URI :	https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/5772
Otros identificadores :	1191 - RI001949.pdf
Aparece en las colecciones:	Doctorado en Ingeniería

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