Vibración ambiental registrada en una edificación religiosa del siglo XVIII para determinar sus características dinámicas

Ambient vibration recorded in an 18th century religious edification to determine its dynamic features

Este trabajo presenta el caso de la instrumentación sísmica del templo de Nuestra Señora del Refugio, construido en el siglo XVIII, ubicado en la ciudad de Puebla, México. El templo fue dañado por los sismos de 1864, 1973 y 1999, por lo que ha sido intervenido estructuralmente. Después del sismo de 1999, se registró una vibración ambiental y con un software especializado se procesaron los registros de aceleración para calcular los espectros de Fourier y la Función de Transferencia. A través de los cocientes espectrales en las direcciones horizontales y horizontal sobre vertical, se determinaron las frecuencias y periodos de vibración de algunos elementos estructurales. Posteriormente, se propuso un rango de periodos de vibración estimados en templos coloniales, con los cuales se observó que el porcentaje de periodos de toda la estructura aplicando la técnica Piso/Campo libre que están dentro de ese rango. El cual es mayor para la componente transversal X (flexible), que el porcentaje para la componente longitudinal Y (rígida).

Los archivos corresponden a los que utilizó otro investigador en su tesis doctoral, en la que no se muestra el procedimiento del tratamiento de la señal y modeló el templo con elementos finitos para determinar sus modos de vibración. Los periodos de vibración obtenidos con ambas metodologías fueron muy cercanos. El método de elementos finitos, requiere datos de materiales, geometría, dimensiones, etc. La vibración ambiental sólo registra el movimiento interno de la estructura; por lo tanto, es adecuada para monitorear el comportamiento sísmico de templos.

This work presents the case of the seismic instrumentation of the church Nuestra Señora del Refugio, built in the eighteenth century and located in the city of Puebla, Mexico. The church has been damaged by the earthquakes of 1864, 1973, and 1999, so it has been structurally intervened. After the 1999 earthquake, an environmental vibration was recorded, and the acceleration records were processed with specialized software to calculate the Fourier spectra and the Transfer Function. Through the spectral ratios in the horizontal and horizontal over vertical directions, it was determined the frequencies and vibration periods of some structural elements. Subsequently, a range of vibrating periods estimated in colonial temples was proposed, with which it was observed that the percentage of periods of the entire structure, applying the Floor/Free field technique that are within that range. It is higher for the transversal component. X (flexible), that the percentage for the longitudinal component Y (rigid).

The files corresponded to those used by another researcher in his doctoral thesis, which does not show the signal processing procedure and modeled the temple with finite elements to determinate its vibration models. The vibrating periods obtained with both methodologies were very close. The finite element method requires data on materials, geometry, dimensions, etc. The environmental vibration only records the internal motion of the structure; therefore, it is suitable for monitoring the seismic behavior of temples.