MetodologiAS PARA INSPECCION DE PUENTE ITC

ISSN 0188-7297

Certificado en ISO 9001:2000‡

“IMT, 20 años generando conocimientos y tecnologías para el desarrollo del transporte en México”

METODOLOGÍAS DE INSPECCIÓN NO
DESTRUCTIVA APLICABLES A
SISTEMAS DE GESTIÓN DE PUENTES

Francisco Javier Carrión Viramontes
Juan Antonio Quintana Rodríguez
José Alfredo López López
Alexander Balankin
Didier Samayoa Ochoa
Publicación Técnica No 302Sanfandila, Qro 2006

SECRETARÍA DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
INSTITUTO MEXICANO DEL TRANSPORTE

Metodologías de inspección no
destructiva aplicables a sistemas de
gestión de puentes

Publicación Técnica No 302
Sanfandila, Qro 2006

II

Créditos y agradecimientos

En la elaboración de este trabajo participaron el Dr Francisco Javier Carrión
Viramontes, como responsable del proyecto; el M en C JuanAntonio Quintana
Rodríguez, y el Dr José Alfredo López López; todos investigadores del área de
Pruebas no Destructivas de la Coordinación de Ingeniería Vehicular e Integridad
Estructural del Instituto Mexicano del Transporte. Por parte de la ESIME-IPN, se
contó con la participación del Dr Alexander Balankin y del Dr Didier Samayoa
Ochoa.
Los autores reconocen la participación, y agradecen el apoyoy comentarios del Dr
Miguel Martínez Madrid, Coordinador de Ingeniería Vehicular e Integridad
Estructural del IMT.

III

IV

Índice
Página

Resumen

VII

Abstract

IX

Resumen ejecutivo

XI

1. Introducción

1

2. Monitoreo estructural por niveles

5

2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7

Cambios estructurales como vectores de respuesta
El problema de identificación del daño
Programación dinámica paraidentificación de fuerzas
Identificación de fuerzas mediante la transformada Wavelet
Ejemplo de monitoreo estructural por multiniveles
Estructura bidimensional completamente instrumentada
Placa parcialmente instrumentada

3. Modelo probabilística para la evaluación estructural
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7

Concepto básico del SIAP-IMT
Procedimientos de inspección
Análisis y evaluación estructuralEstimaciones de capacidad de carga y vida útil
Asignación de prioridades y presupuesto
Estructura modular del sistema
La estrategia de inspección no destructiva

4. Aplicación al caso de un puente atirantado
4.1
4.2
4.3
4.4

Análisis de árbol de falla para el anclaje
Análisis de confiabilidad
Modelos de EF para el puente y el anclaje
Análisis de cargas vivas

5
6
7
8
9
9
11
15
18
18
19
20
20
21
2125

5. Conclusiones

28
29
33
35
37

Bibliografía

39

V

VI

Resumen
Este trabajo describe el desarrollo de un modelo teórico-experimental para el
monitoreo de estructuras civiles, basado en el análisis de la propagación de ondas
y aplicando el método adaptado de la teoría de perturbaciones de rango mínimo.
En este caso particular, el objetivo es contar con una técnica por multiniveles para
elanálisis global y local de una estructura, partiendo de los datos de una única
prueba experimental.
La extensión de estos modelos al análisis de confiabilidad estructural, propone un
modelo probabilístico que parte de los datos estadísticos de los parámetros
operacionales y de resistencia estructural, para posteriormente aplicar la
simulación Monte Carlo a las curvas de confiabilidad presente yfutura.
Considerando las necesidades de conservación de puentes, se propone un
sistema de administración de puentes, que no sólo contendría toda la información
relevante del inventario de puentes, sino también incorporará módulos de
estimación de capacidad de carga y vida útil, basados en modelos probabilísticos
y determinísticos según el tipo de puente. Igualmente se incorpora un módulo
económicopara la estimación de costos de rehabilitación, y otro módulo para la
asignación de prioridades de conservación.

VII

VIII

Abstract
In this work, a theoretical-experimental model for structural health monitoring of
civil infrastructure, based on the wave propagation analysis and the modified
minimum rank perturbation theory, is described. In this case, the goal is a
multilevel technique for...