Caracterización dinámica empleando análisis modal operacional (OMA), caso de estudio: torre exenta del templo colonial de Nuestra Señora de Natividad, distrito de Chinchero, provincia Urubamba, departamento del Cusco

Abstract

El propósito de esta investigación es conocer la respuesta dinámica de una estructura de carácter histórico, a través del Análisis Modal Operacional (OMA), la cual emplea una metodología no destructiva y no invasiva. Este método es una herramienta eficaz en la fase de control y verificación de proyectos de rehabilitación estructural con carácter histórico; además facilita la calibración de modelos numéricos. La presente investigación expone los resultados del estudio realizado en la torre exenta de la iglesia Nuestra Señora de la Natividad de Chinchero (XVI), situado en Chinchero (Cusco), la cual esta edificada en base de albañilería de adobe y piedra, además incluye el estudio de la respuesta sísmica del terreno mediante el método HVSR o Ensayo de Nakamura. La generación del modelo geométrico se logró mediante la tecnología LiDAR y los programas de la compañía Autodesk Inc., permitiendo así representar la estructura real en un entorno digital (3D). Este modelo fue exportado a un software denominado Diana Fea (Elementos Finitos), el cual se utilizó para el análisis estructural. Los ensayos de vibraciones ambientales empleando acelerómetros en la estructura, proporcionaron lecturas que, tras su procesamiento en el software Artemis Modal Pro, permitieron determinar el comportamiento dinámico de la torre a través de un modelo experimental. Finalmente se presenta el modelo numérico calibrado con las propiedades mecánicas finales, las condiciones de frontera elegidas y las características geométricas definitivas. Lo anterior se apoyó en estudios previos y fundamentos teóricos relacionados con los aspectos principales de este estudio.