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DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN AMORTIGUADOR DE MASA
SINTONIZADA (TMD) ROBUSTO PARA DISMINUIR LA RESPUESTA
DINAMICA EN ESTRUCTURA METALICA

FRANCISCO JAVIER PEÑA OCAMPO
Estudiante de Ingeniería Civil, Universidad del Valle, Colombia. Grupo de
Investigación en Ingeniería Sísmica, Ingeniería Eólica y Estructuras Inteligentes, G7. Escuela de Ingeniería Civil y Geomática, Universidad del Valle, Cali,Colombia.

CLAUDIA PATRICIA MORENO
Ingeniera Civil, Estudiante de Maestría en Ingeniería, Universidad del Valle,
Colombia. Grupo de Investigación en Ingeniería Sísmica, Ingeniería Eólica y
Estructuras Inteligentes, G-7. Escuela de Ingeniería Civil y Geomática, Universidad
del Valle, Cali, Colombia.
PETER THOMSON
Doctor en Ingeniería Aeroespacial, Universidad de Minnesota, USA. Director Grupo
deInvestigación en Ingeniería Sísmica, Ingeniería Eólica y Estructuras Inteligentes,
G-7. Profesor Titular, Escuela de Ingeniería Civil y Geomática, Universidad del Valle,
Cali, Colombia.

RESUMEN
Cuando las estructuras civiles se ven sujetas a cargas dinámicas, tales como
excitaciones sísmicas, viento, cargas producidas por maquinaria, entre otras,
pueden tener lugar vibraciones excesivas que enocasiones pueden llevar al
colapso. Por esto se han desarrollado dispositivos de control como los
amortiguadores de masa sintonizada (TMD), los cuales disipan la energía vibratoria
del sistema. Tales dispositivos presentan ventajas en términos de ahorro de energía
y economía, pero tienen como desventaja una alta sensibilidad ante cambios en
parámetros dinámicos de la estructura, sobre todo en sufrecuencia natural. El
presente trabajo muestra el diseño de un amortiguador de masa sintonizada robusto
para una estructura de acero, teniendo en cuenta variaciones en los parámetros de
masa y amortiguamiento. Adicionalmente se presentan los resultados
experimentales de la estructura con el sistema de control implementado, los cuales
muestran una reducción significativa en la respuesta dinámica, y unaumento en su
capacidad de amortiguamiento.

ABSTRACT
When civil structures are subjected to dynamic loads such as seismic and wind
excitations, and loads produced by machinery, a dynamic behavior represented in
excessive vibration is observed. This excessive vibration can sometimes lead to the
collapse, thus, the implementation of control devices such as tuned mass dampers
(TMD) which dissipatethe vibration energy of the system, has been proposed. This
device has great advantages in terms of saving energy and economy, but has the
disadvantage of a high sensitivity to changes in dynamic parameters of the structure,
mainly changes in its natural frequency. This paper shows the design of a robust
tuned mass damper for a steel structure, taking into account variations in mass and
dampingparameters. Additionally the experimental results of the structure with the
control system implemented are described, which show a significant reduction in the
dynamic response and increased damping capacity.

INTRODUCCIÓN
Una gran parte de estructuras civiles se ven afectadas por perturbaciones debido a
fuerzas externas como sismos, viento, vibración producida por maquinaria, entre
otros factores.Adicionalmente, estructuras como estadios, coliseos y puentes,
soportan vibraciones producidas por la interacción humano-estructura [1], por lo cual
es necesaria la implementación de una solución capaz de disminuir dichas
vibraciones, como lo es el reforzamiento estructural, la cual ha sido una técnica muy
utilizada en países subdesarrollados, pero esta tiene la desventaja que es
sumamente difícilempalmar la arquitectura del reforzamiento con el de la estructura,
además que en muchos casos el reforzamiento genera un aumento en la masa de la
estructura, que para algún tipo de estructuras como las graderías de los estadios no
es beneficioso. Por otra parte se encuentran los sistemas de control estructural, que
han sido desarrollados con el objetivo de disminuir la respuesta dinámica de...