Análisis estructural de infraestructuras a partir de la hibridación de sensores geomáticos

Resumen

Resulta incuestionable la función que desempeñan las infraestructuras, desde posibilitar el desarrollo de un país hasta el valor sentimental que representan para las sociedades. Pero en determinadas circunstancias se muestra desconocido el estado estructural actual de una infraestructura, condicionando con ello la vida útil de las construcciones, además de poner en riesgo la calidad de su servicio o su integridad global. Esta tarea de evaluación estructural se dificulta de manera considerable en las ocasiones en las que no se dispone de información geométrica, debido a la inexistencia de la documentación gráfica de su diseño, o causada por modificaciones a lo largo del tiempo. Motivado por ello, la presente Tesis Doctoral centra su esfuerzos en desarrollar y aplicar métodos y procedimientos de trabajo para obtener modelos geométricos, de manera precisa y eficiente, de diferentes tipos de infraestructuras con los que llevar a cabo análisis que evalúen su comportamiento estructural. El modelado geométrico se consigue a partir de una metodología basada en la hibridación de diferentes técnicas geomáticas de carácter no invasivo, utilizando sensores tales como el láser escáner terrestre 3D (TLS) y el georradar (GPR). Estos modelos obtenidos son implementados en programas de análisis numérico mediante el método de los elementos finitos (MEF) que permiten diagnosticar su estado estructural. Con el fin de corroborar la aplicabilidad de los procedimientos desarrollados, estos son empleados en diferentes tipos de infraestructuras: por un lado, las asociadas a las infraestructuras viarias, de vital importancia en el desarrollo social y cultural. Por otro, la edificación subterránea contemplada dentro del Patrimonio Histórico y por último, torres metálicas en celosía para el transporte de energía eléctrica, tan necesaria en los tiempos presentes. A raíz de los resultados obtenidos, se concluye que los sensores geomáticos adquieren un protagonismo esencial en el conocimiento de la geometría de una construcción. Por un lado, la metodología de hibridación del TLS y el GPR suministra abundante y completa información de las características geométricas y físicas. Por otro lado, ambos se establecen como complemento perfecto para suministrar datos al análisis numérico por elementos finitos, con el que evaluar mecánicamente una estructura.