Desarrollo y análisis de un sistema para la determinación de la dinámica del movimiento más general de la azotea de un edificio de gran altura y su evolución en el tiempo

Abstract

[EN] The goal of this research is to analise and to develop a system that allows the determination of the most general movement dynamics of a tall building, as well as to quantify its evolution over time by means of Gaussian algorithms revision and by applying GNSS techniques and methodologies.

In this thesis, the oscillation of the control quadrilateral located on the roof of the ``Torre Espacio'' bulding and determined by a high precision survey network is assessed rigorously with the method of sequential solution with addition of variables or parameters using VRS-RTK techniques.

It is the data processing, together with the gaussian adjustment methodology based on a conditional tax own physical reality and analysis of partial and final results allowing us to achieve a high level of confidence that translates into effective management real-time risk. In parallel, the instantaneous and simultaneous precision of each antenna in every moment is determined. That is the error surface and the individual, simultaneous reliability of each GNSS receiver.

Prior to assessing the structure dynamics, the sensitivity threshold is computed, under which nothing can be affirmed or denied with respect to the displacement produced in the control structure. It involves testing the accuracy of the instrumentation GNSS and gaussian initial adjustment mathematical model.

The project concludes with the development of a warning system that is activated at the time when the movement of the building reaches a preset threshold.

[ES] El objeto de la investigación es analizar y desarrollar un sistema que permita determinar la dinámica más general del movimiento de un edificio de gran altura, así como cuantificar su evolución en el tiempo. Dicho sistema se plantea mediante la revisión de los algoritmos gaussianos y la aplicación de metodologías y técnicas GNSS.

En este trabajo se determina rigurosamente, mediante el método general de Ajustes Coordinados con adición de funciones de variables o parámetros, la situación de oscilación del cuadrilátero de control conformado por una red microgeodésica local y observado con técnicas VRS-RTK ubicado en la planta de coronación del edificio Torre Espacio de Madrid.

Es precisamente el tratamiento de los datos, la metodología gaussiana de ajuste en función de un condicionado propio impuesto por la realidad física y el análisis de los resultados parciales y finales lo que nos permite alcanzar un alto nivel de fiabilidad que se traduce en una gestión eficaz del riesgo en tiempo real. Paralelamente se determina la precisión instantánea y simultánea de cada antena y en cada momento, esto es la superficie de error y la fiabilidad individual y simultánea de la posición de cada receptor GNSS.

Previo a la evaluación de la dinámica de la estructura, se calcula el umbral de precisión o ``sensibilidad'', por debajo del cual nada puede afirmarse o negarse con respecto al desplazamiento producido en la estructura a controlar. Supone contrastar la precisión de la instrumentación GNSS y del modelo matemático inicial de ajuste gaussiano.

El proyecto concluye con el desarrollo de un sistema de alerta que se activa en el momento en que el movimiento del edificio alcanza un umbral preestablecido.

[CA] L'objecte de la investigació és analitzar i desenvolupar un sistema que permeta determinar la dinàmica més general del moviment d'un edifici de gran alçada, així com quantificar la seua evoluvió en el temps. Aquest sistema es plantaja mitjançant la revisió dels algorismes Gaussians i l'aplicació de metodologies y tècniques GNSS.

En aquest treball es determina rigorosament, mitjançant el mètode general d'Ajusts Coordinats amb adició de de funcions de variables o paràmetres, la situació d'oscilació del quadrilàter de control conformat per una xarxa microgeodèsica local i observant amb tècniques VRS-RTK localitzat a la planta de coronació de l'edifici TorreEspacio de Madrid.

És precisament el tractament de les dades, la metodologia Gaussiana d'ajust en funció d'un condicionat propi imposat per la realitat física y l'anàlisi dels resultats parcials i finals el que ens permet arribar a un alt nivell de fiabilitat, que es tradieix en una gestió eficaç del risc en temps real. Paral·lelament es determina la precisió instantània i simultània de cada antena i en cada moment, es a dir la superfície d'error i la fiabilitat individual i simultània de la posició de cada receptor GNSS.

Previament a l'evaluació de la dinàmica de l'estructura, es calcula l'umbral de precisió o ``sensibilitat'', per davall de la qual no es por afirmar o negar res respecte al desplaçament produït en l'estructura a controlar. Això suposa contrastar la precisió de la instrumentació GNSS i del model matemàtic inicial d'ajust Gaussià.

El projecte conclou amb el desenvolupament d'un sistema d'alerta que s'activa en el moment en que el moviment de l'edifici arriba a un umbral preestablert.