Identification of a Steel Stairs by Operational Vibration Measurement

• Autores: M. Campos, C. Martins, R. Fonseca
• Localización: Revista ingeniería de construcción, ISSN-e 0718-5073, Vol. 36, Nº. 1, 2021, págs. 59-70
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Identificación de una escalera de acero por mediciones de vibración operacional
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  • español

    Resumen: Este trabajo presenta los resultados de las evaluaciones estructurales realizadas a partir de modelos numéricos basados en el método de elementos finitos (FEM) para una escalera de acero con 22,70 metros de largo, 8,37 de alto y 1,68 de ancho, perteneciente al Centro Olímpico de Tenis, Río de Janeiro / Brasil. Se elaboró un modelo numérico y se ajustó a frecuencias naturales de estructura real, que a su vez se obtuvieron de una prueba modal operativa. La prueba se realizó registrando las vibraciones debidas al viento y al tráfico de personas en seis puntos sobre la estructura, y del procesamiento de señales estocásticas de estos datos considerando el procedimiento de descomposición del dominio de frecuencia (FDD), se extrajeron las frecuencias naturales experimentales. El modelo numérico calibrado se utilizó luego en la evaluación estructural para cargas estáticas y dinámicas, y se observó que si bien el comportamiento estructural obtenido a través del modelo numérico inicial (utilizado en el desarrollo del proyecto) indicaba el cumplimiento de los criterios de los códigos de diseño, modelo calibrado señaló la necesidad de refuerzo estructural para cumplir con el límite de servicio de vibraciones.

  • English

    Abstract: This work presents the results of structural evaluations carried out from numerical models based on the finite element method (FEM) for a steel stair with 22.70 meters long, 8.37 high and 1.68 wide, belonging to Olympic Tennis Center, Rio de Janeiro/Brazil. A numerical model was elaborated and fitted to natural frequencies of real structure, which in turn were obtained from an operational modal test. The test was conduced by recording vibrations due to wind and traffic of people at six points over the structure, and from stochastic signals processing of these data considering frequency domain decomposition (FDD) procedure, the experimental natural frequencies were extracted. The calibrated numerical model was then used in the structural evaluation for static and dynamic loads, and it was observed that while the structural behavior obtained through the initial numerical model (used in the development of the project) indicated compliance with design codes criteria, calibrated model pointed out the need for structural reinforcement to meet vibrations service limit.