Monitoreo estructural de puentes.

SISTEMA DE MONITOREO ESTRUCTURAL DE PUENTES PARA LA MUNICIPALIDAD DE CHINCHA

Vilcapuma Bautista, Jesús Yeltsin

jesusvilcapuma@gmail.com        

El monitoreo estructural es una área de investigación importante y de rápido crecimiento que está atrayendo el interés de los investigadores y de las agencias de gobierno relacionados con el mantenimiento y seguridad de los diferentes tipos de estructuras tales como edificios, puentes, estructuras, etc., con el fin de permitir su operación o programar su reparación o retiro [12]. Consiste básicamente en “el proceso en el cual las estrategias de detección de daños son implementados en las infraestructuras Aero-espaciales, mecánicos y civiles”, ya que los puentes son un elemento clave que juegan un rol esencial para el desarrollo de un país [1].

A partir del siglo XIX el monitoreo de la salud estructural se ha convertido en una herramienta más de la ingeniería para comprender mejor el desempeño de sus construcciones [11]. Estadísticamente a nivel mundial el 37% la cultura del monitoreo estructural aún no se ha extendido como debería ser. En muchas ocasiones, se considera como una actividad que solo tiene transcendencia en la investigación científica. Pero, los hechos dicen todo lo contrario, que es un proceso que nos proporciona información exacta, relativa a la condición y desempeño de una estructura a través del tiempo [9]. Por otro lado, el Perú presenta un deplorable mantenimiento en los puentes, registrando un 29% de estructuras civiles en mal estado, evidentemente, el estado estructural de los puentes se caracteriza por la alta prevalencia de deterioros, como cambios materiales o de propiedades geométricas [7]. Por supuesto, en chincha no es la excepción, debido al gran desorden administrativo, la falta de mantenimientos en las estructuras civiles ya que se hacen vulnerables y al hacer usado se hace más ineficientes para la sociedad [13]. Sin lugar a dudas, el Organismo Supervisor de la Inversión en Infraestructura de Transporte de Uso Público (OSITRAN) no destina suficiente financiamiento para el mantenimiento y a la vez ineficiente área administrativa, a pesar de necesitar dicha ayuda económica con gran urgencia. La municipalidad provincial de chincha es uno de ellos, motivo que no percibe el apoyo adecuado para cubrir los gatos, a pesar que tiene a su cargo un gran número de puentes en mal estado, daños estructurales, vigas, arcos, entre otros [2].

El nivel de desarrollo vial que ha tenido el país, específicamente en materia de puentes, ha sido muy elevado en los últimos años; debido a esto, el país debería contar con reglamentos y procedimiento que garanticen la funcionalidad y la capacidad de los puentes existentes y de los que se construirán en el futuro [4]. Naturalmente, la municipalidad provincial de chincha no ofrece las condiciones adecuadas al puente topara, así como el deficiente proceso de control, es decir, el mantenimiento que se lleva a cabo al puente, con la finalidad de determinar el estado de la estructura en la que se encuentra [14].

Solución al problema de monitoreo estructural de puentes en la municipalidad provincial de chincha

Por ello, el puente topara debe de tener la evaluación adecuada, ante ello se plantea instaurar un sistema que permita analizar, diagnosticar y monitorear el puente con sensores inalámbricos el daño de la estructura. De esta manera, se podrá presentar el grado del daño de la estructura, y poder así tratar a tiempo la subsanación de la estructura civil [19].

Para el desarrollo del sistema a implementar, se utilizara inteligencia artificial(Red Neuronal) , es decir, un sistema estructural inteligente, la cual este sistema dotado de habilidades semejantes a los que posee el mundo biológico, dentro las cuales se puede hablar básicamente de tres componentes; detección, procesamiento de información y reacción o adaptación ante el evento [3]. Es necesario disponer de una red de sensores sobre ella y que cada sensor este ubicado en posiciones estratégicamente seleccionada para captar toda y solamente la información necesaria que permita conocer su estado en diferentes instantes de tiempo [10]. Comúnmente, antes de implementar un sistema de monitoreo continuo en una estructura que lo merece, se debe realizar previamente una evaluación fuera de línea en forma exhaustiva para determinar las propiedades dinámicas reales de la estructura [8]. La lógica que se dispone a realizar el Sistema Estructural Inteligente que se desarrollara, para identificar el tipo de daño que se desea monitorear, adquisición, fusión y limpieza y discriminación de datos; y de este modo se empleara la toma de decisiones en situaciones complejas [16]. Naturalmente, las pruebas de carga son importantes cuando se encuentra con miembros estructurales deteriorados o dañados, para los cuales es difícil cuantificar los efectos del deterioro o daño en la capacidad de carga de un puente y en la distribución resultante de cargas; Por otro lado, necesitan ser evaluados, datos que no se pueden obtener sin pruebas de carga en la estructura [18].

Conclusiones

El MEP es uno de los focos de atención en el ámbito de ingeniería civil a nivel internacional en los últimos 20 años, gran esfuerzo ha sido entregado y diversas soluciones y sistemas para la implementación de este propósito se encuentran disponibles tanto a nivel académico como a nivel industrial [6]. Además, se obtiene gran capacidad para trabajar dentro de las limitaciones que plantean los sistemas embebidos en cuanto a recursos: baja potencia y bajo ancho de banda para este tipo de nodos [17].

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