13rd International Symposium on Structures, Geotechnics and Construction Materials

13rd Colloquium on structural analysis, design and monitoring

Structural Health Monitoring of Bridges: Twenty years of experiences in Cuba

Abstract

The damage or collapse of bridges generates an enormous news echo in the media. Often, human, economic, social and political aspects make us lose focus on structural monitoring systems as an effective preventive tool. The structural parameters obtained from it: frequencies, modal shapes and damping ratios, allow the calibration of structural models, the detection, localization and quantification of damage, the identification of force in cables, etc. In the last 20 years, different levels of monitoring have been applied, ranging from systematic visual inspection systems, adapted from our own methodologies or from other countries, to instrumentation and modal analysis based on vibration measurements. Aided by experience and international financing, several acquisitions of equipment and know-how for its application have been made. The international collaboration project VIBRAS sponsored by VLIR, between KU Leuven, UCLV and CUJAE, with the participation of ENIA, RADIOCUBA and EC, has made it possible to monitor more than 20 bridges. This work collects and exposes the main experiences achieved in their application, which cover visual inspection, geometric and pathological survey, modeling, design of optimal sensor positioning, instrumentation and acquisition of field data, identification of the system and estimation of structural parameters, for different applications to the problems of each bridge; the challenges and goals achieved.

Resumen

El deterioro o colapso de puentes genera un enorme eco informativo en los medios. A menudo, los aspectos humanos, económicos, sociales y políticos hacen perder el foco sobre los sistemas de monitoreo estructural como herramienta preventiva eficaz. Los parámetros estructurales que se obtienen del mismo: frecuencias, formas modales y razones de amortiguamiento, permiten la calibración de modelos estructurales, la detección, localización y cuantificación de daño, la identificación de fuerza en cables, etc. En los últimos 20 años se han aplicado diferentes niveles de monitoreo, que van desde los sistemas de inspección visual sistemática, adaptados de metodologías propias o de otros países, hasta la instrumentación y análisis modal basado en mediciones de vibración. Auxiliados de la experiencia y el financiamiento internacional, varias han sido las adquisiciones de equipamiento y know how para su aplicación. El proyecto de colaboración internacional VIBRAS auspiciado por VLIR, entre KU Leuven, la UCLV y la CUJAE, con la participación de ENIA, RADIOCUBA y EC, ha posibilitado el monitoreo de más de 20 puentes. Este trabajo recoge y expone las principales experiencias alcanzadas en la aplicación de las mismas, que abarcan la inspección visual, el levantamiento geométrico y patológico, la modelación, el diseño del posicionamiento óptimo de sensores, la instrumentación y adquisición de los datos de campo, la identificación del sistema y la estimación de los parámetros estructurales, para diferentes aplicaciones a la problemática de cada puente; los retos y logros alcanzados.