Investigación

Vibraciones producidas por la actividad humana -

Ciertas actividades humanas como el movimiento sincronizado del público, el tránsito vehicular, las actividades asociadas a la construcción, la acción de máquinas alternativas y rotativas, generan vibraciones cuyos efectos pueden resultar en molestias a las personas, interrupción de la operación de instrumentos de precisión, fallas en instalaciones, y daño arquitectónico y estructural (en especial en patrimonio histórico y cultural).

Desde el LABDIN se estudia cada componente de este fenómeno para dar respuesta a los reclamos, conflictos y juicios que surgen en la sociedad. El objetivo de la investigación analítica y experimental desarrollada es brindar recomendaciones para

  • diseñar metodologías y un marco de referencia para la medición de vibraciones en el terreno, instalaciones y edificios
  • predecir los niveles de vibración y respuesta de distintas tipologías constructivas, revestimientos y personas para cada tipo de fuente y terreno,
  • determinar los niveles de vibración admisibles según los elementos de juicio de cada caso de estudio,
  • adoptar medidas, dispositivos y técnicas para la mitigación de las vibraciones.

Trabajos de investigación en curso

  • Pablo Barbieri. "Estudio analítico y experimental de la propagación de ondas impulsivas en el terreno". Tesis de grado

Trabajos de investigación culminados

  • Mussat JM, Bertero R, Barbieri PM. Propagation and Attenuation of Statistically Stationary Ground Vibrations due to Human Activities. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 2019;145(9):04019059. Ver artículo
  • Juan Martín Mussat (2019). "Predicción analítica, efectos, mitigación y límites de las vibraciones en viviendas causadas por acciones humanas". Tesis de doctorado financiada mediante beca Peruilh
  • UBACyT 2014-2017. "Estudio y mitigación de vibraciones producidas por acciones humanas en centros urbanos".
  • Mariano Balbi (2013). "Estudio analítico y experimental de la propagación de ondas periódicas en el terreno".
  • Bertero RD, Lehmann A, Mussat JM, Vaquero, S (2012). Vibrations in neighborhood buildings due to rock concerts in stadiums. Journal of Structural Engineering, 139(11), 1981-1991. Ver artículo

Ingeniería sísmica basada en la performance -

El análisis del comportamiento de los edificios durante los terremotos más importantes que han ocurrido en las últimas décadas ha demostrado la necesidad de desarrollar procedimientos de análisis, diseño y construcción sismo-resistente que conduzcan a la obtención de construcciones con un comportamiento más predecible ante los terremotos. Dentro del LABDIN se desarrollan diferentes trabajos, tanto analíticos como experimentales, cuya finalidad principal es la de formular metodologías para el diseño sismo-resistente de edificios más confiables y transparentes que aquellas actualmente disponibles.

Los trabajos analíticos se centran en dos puntos fundamentales. El primero de ellos consiste en la selección de los registros sísmicos para el análisis y diseño de la estructura. Estos dependen no solo de la ubicación del edificio, sino de los parámetros de demanda bajo estudio y los objetivos de performance a cumplir. En segundo lugar, se trata el tema de la simulación de respuesta estructural ante esos "sismos de diseño". Aquí se evalúan distintas formas de modelar estructuras, teniendo en cuenta tanto su capacidad dar información suficiente en relación al daño y las consecuencias del sismo, como el costo computacional asociado. Los trabajos experimentales en este campo son posibles gracias a la disponibilidad de una mesa vibradora para ensayos de modelos a escala. En ese sentido se destacan los recientes estudios relacionados a la implementación de sistemas innovadores en el diseño sismo-resistente, particularmente aquellos asociados al uso de disipadores de energía (visco-dampers).

Trabajos de investigación en curso

  • Sebastián Vaquero. "Diseño dinámico no-lineal de estructuras de hormigón armado mediante modelos de bielas y tensores". Tesis de doctorado
  • Agustín Bertero. "Diseño de edificios resilientes: Metodología para el desarrollo de una simulación confiable de la respuesta ante terremotos de gran intensidad". Tesis de doctorado financiada mediante beca Peruilh

Trabajos de investigación culminados

  • Sergio Muñoz (2018). "Estudio Analítico y Experimental de la Respuesta Sísmica de Estructuras con Disipadores de Energía (Visco-Dampers)". Tesis de maestría.
  • UBACyT 2011-2014. "Diseño sísmico basado en la performance de edificios de tabiques de hormigón armado".
  • Agustín Bertero (2013). "Ensayos dinámicos sobre modelos de hormigón armado a escala en mesa vibradora". Tesis de grado.
  • UBACyT 2008-2011. "Diseño sísmico basado en la performance".

Riesgo urbano -

En el último siglo la población mundial ha tenido una fuerte tendencia a asentarse en centros urbanos: en el año 2008 la mitad de la población mundial ya se encontraba concentrada en ciudades. Esto implica grandes desafíos desde el punto de vista del planeamiento y de la sustentabilidad para el desarrollo de la calidad de vida de la población. Una de las desventajas de esta concentración es el aumento en la exposición ante desastres naturales tan frecuentes en nuestro planeta como son los terremotos, inundaciones y fenómenos climatológicos extremos. El estudio y cuantificación del riesgo urbano permite prever la magnitud del impacto de estos fenómenos de gran escala en la infraestructura urbana y determinar de qué manera se ve afectado el normal funcionamiento de la ciudad y, por lo tanto, la calidad de vida de sus habitantes. Además, permite realizar planificaciones consistentes y tomar decisiones racionales en post de la mejora en la resiliencia de las ciudades ante estos eventos.

El estudio del riesgo urbano se centra en la modelación de tres componentes: la amenaza, la exposición y la vulnerabilidad. La amenaza implica conocer la probabilidad de ocurrencia de un fenómeno natural potencialmente destructivo; la exposición implica conocer las propiedades y distribución espacio-temporal de todas las cosas potencialmente alcanzadas por el fenómenos; y vulnerabilidad implica conocer la probabilidad de obtener determinados niveles de consecuencias dado que ocurre el impacto.

Riesgo sísmico: El LABDIN, a partir de la instalación de la estación sismológica en la Ciudad de Buenos Aires, y la determinación de las propiedades dinámicas de algunas estructuras particularmente sensibles a los sismos lejanos, ha iniciado la investigación del riesgo de terremotos en esta Ciudad. En primer lugar, se busca determinar cómo los sismos lejanos (San Juan o Chile) de gran intensidad pueden afectar estructuras en la Ciudad. A su vez, se busca caracterizar las propiedades de los sismos que pueden ser "sentidos" en la Ciudad, evaluando la amenaza sísmica.

Riesgo de inundaciones: Las inundaciones representan el fenómeno natural que mayores pérdidas económicas ocasiona en Argentina. Es importante estudiar como podemos predecir de manera consistente estas consecuencias a través de la correcta cuantificación de la incertidumbre en todas las componentes del riesgo. Este estudio se está desarrollando en conjunto con investigadores de la NTU (Singapur) y Universidad de Stanford (EEUU).

Trabajos de investigación en curso

  • Mariano Balbi. "Metodología probabilística basada en la resiliencia para la evaluación del impacto de inundaciones urbanase". Tesis de doctorado financiada mediante beca Peruilh
  • Raúl Bertero, Juan Mussat, Agustín Bertero, Mariano Balbi. "Evaluación del riesgo sísmico en Buenos Aires". Trabajo de investigación del LABDIN.

Trabajos de investigación culminados

  • Bertero RD, Vaquero S, Mussat JM, Bertero A. Seismic hazard in Buenos Aires, Argentina: A preliminary study on the effects of long-distance earthquakes on tall buildings. Earthquake Engng Struct Dyn . 2018;47:2333–2339. https://doi.org/10.1002/eqe.3052

Monitoreo remoto de estructuras -

La posibilidad de mejorar la comprensión del comportamiento de las estructuras y verificar la validez de las hipótesis adoptadas durante el diseño se hace de vital importancia para obras que revisten particular interés ya sea por su costo de construcción (torres elevadas), su interés desde el punto de vista estratégico (puentes y grandes obras de infraestructura) y/o su valor cultural (edificios históricos). El monitoreo continuo permite analizar la respuesta ante eventos extremos y mejorar las metodologías de diseño. A su vez, recibir la información en forma inmediata posibilita la alerta temprana en relación con la seguridad estructural o la salida de servicio de la estructura, y la realización de un mantenimiento preventivo.

Si bien se han instalado sistemas de monitoreo remoto en el pasado, su costo solía ser extremadamente elevado debido al cableado necesario en la instalación del mismo. El desarrollo tecnológico en cuanto a sensores y placas de computadora de bajo costo hace atractivo el uso de sistemas de monitoreo "Wireless", eliminando la necesidad de cables y ofreciendo gran flexibilidad para instalar o mover sensores a un menor costo. Desde el LABDIN se trabaja en dos aspectos. Por un lado, en el desarrollo de equipos de medición en base a estas nuevas tecnologías y, por otro lado, el estudio de las metodologías para el manejo de la gran cantidad de información obtenida para ser aplicada a la caracterización de las propiedades estructurales mediante ingeniería inversa.

Trabajos de investigación en curso

  • Dirección de Vialidad Nacional 2018-2019. "Desarrollo e implementación en etapa piloto de un sistema de monitoreo remoto de puentes y muros de contención".
  • UBACyT 2018-2021. "Diagnóstico estructural on-line mediante sensores remotos wireless".

Trabajos de investigación culminados

  • Santiago Bertero (2018). "Determinación de las frecuencias y modos de vibración de estructuras de varios grados de libertad a partir de la vibración ambiente". Tesis de grado
  • Santiago Bertero (2017). "Monitoreo remoto y análisis de vibraciones en estructuras". Beca EVC-CIN 2016
  • Jorge Ignacio Mustar (2015). "Determinación del período natural y factor de amortiguamiento a partir de la vibración ambiente". Tesis de grado.

 

Contacto

Av. Las Heras 2214, C1127AAR
Ciudad de Buenos Aires, Argentina
+54 11 5285-0281
labdin@fi.uba.ar
laboratorios.fi.uba.ar/labdin
Copyright © 2017 LABDIN