Diagnóstico estructural utilizando análisis modal operacional en edificaciones históricas; caso: templo de San Francisco de Asis de Marcapata provincia de Quispicanchis-Cusco

Abstract

El Análisis Modal Operacional (OMA) es una herramienta utilizada para la identificación de características dinámicas de distintos tipos de estructuras. Este método consiste en la determinación de parámetros modales (frecuencias naturales, coeficientes de amortiguamiento y formas modales) mediante ensayos no destructivos, donde se toman mediciones de las vibraciones de la estructura cuya fuente de excitación es de origen ambiental. El caso de estudio en esta investigación es el Templo de San Francisco de Asís de Marcapata, donde se realizaron ensayos experimentales de identificación modal en el atrio lateral, los cuales fueron procesados en el programa ARTeMIS Modal Pro. Además, se realizó un modelo numérico del templo en el programa SAP2000, considerando los muros de mampostería de piedra y estructuras de madera. A partir del modelo numérico y los resultados de los ensayos experimentales, se calcula el coeficiente de semejanza modal MAC (Modal Assurance Criterium), para realizar el proceso de calibración del modelo numérico. Los ensayos experimentales permitieron determinar parámetros modales de la estructura, principalmente en el primer y tercer modo de vibración, con frecuencias de 3.2 y 6.15 Hz respectivamente. Estos parámetros modales determinan la función objetivo del proceso de calibración, en el cual se obtuvieron coeficientes de semejanza modal MAC de 0.95 para el primer modo de vibración y 0.85 para el tercer modo de vibración.