Development and implementation of a laser system for dynamic characterization and displacement measurement of civil structures

Resumen La instrumentacion y el monitoreo de vibraciones en estructuras civiles ha ganado importancia en las ultimas decadas debido a potenciales aplicaciones en identificacion modal y monitoreo de salud estructural. La identificacion de las propiedades dinamicas de las estructuras permite que sus modelos numericos sean ajustados mientras que el monitoreo de salud estructural permite la identificacion y caracterizacion del dano en las estructuras con el objetivo de realizar intervenciones anticipadas de bajo costo. Los acelerometros son los instrumentos mas empleados en estructuras civiles porque pueden ser adheridos directamente a la estructura sin requerir un marco independiente de referencia. En casos en los que se requieren los valores de desplazamiento, estos son frecuentemente estimados de manera indirecta mediante la doble integracion numerica de las aceleraciones medidas. Sin embargo, estos metodos numericos usualmente introducen errores considerables en los resultados. Este articulo presenta el desarrollo, la validacion y la implementacion en escala real de un novedoso sistema para la medicion directa de desplazamientos de estructuras civiles. El sistema consiste en punteros laser de bajo costo que se adhieren a la estructura, una pantalla y una camara de video, y algoritmos para el procesamiento de imagenes que operan en un computador. La validacion del sistema se realizo mediante una serie de pruebas de laboratorio y el analisis comparativo de los resultados