Los científicos que monitorean las vibraciones de los arcos de roca natural han descubierto que las frecuencias resonantes de los arcos experimentan cambios dinámicos día a día, según una investigación presentada en la Reunión Anual de la SSA 2018.
El estudiante de doctorado de la Universidad de Utah Paul Geimer y sus colegas están analizando estos cambios de frecuencia para determinar si pueden usarse para predecir cuándo un puente natural podría estar listo para colapsar.
Los arcos de roca natural, como el Rainbow Bridge, uno de los más grandes del mundo, o los miles que salpican el desierto del sur de Utah, vibran cuando el viento, los terremotos y las perturbaciones humanas los sacuden en minutos.
"Uno de los principales impulsores de la investigación fue el colapso de Wall Arch en 2008 en el Parque Nacional Arches [en Utah], justo a lo largo del camino", dijo Geimer. "Sucedió en medio de una noche tranquila en verano conninguna indicación de que algo estaba por suceder "
El asesor de Geimer, geocientífico de la Universidad de Utah, Jeff Moore, también recibió una solicitud del Servicio de Parques Nacionales y las tribus nativas americanas preocupadas por el futuro de Rainbow Bridge, donde los helicópteros turísticos sobrevuelan el cercano lago Powell ". Querían ver si podíamos saberlomás sobre los peligros potenciales de los helicópteros y sobre los niveles de vibración que el puente podría estar experimentando a partir de estas fuentes artificiales ", dijo Geimer.
"El monitoreo de la vibración de estructuras hechas por el hombre para detectar y medir daños es una técnica bien establecida dentro de la ingeniería civil, y ahora podemos aplicar muchos de los mismos métodos a estructuras naturales donde no tenemos el mismo nivelde conocimiento previo sobre la estabilidad de la estructura o las propiedades del material ", señaló.
Uno de los focos del trabajo de Geimer ha sido el Arco del Acueducto en Utah, donde los investigadores han recopilado un año de datos continuos sobre las frecuencias de vibración del puente, detectadas por estaciones sísmicas de banda ancha ubicadas cerca del arco. El registro inusualmente largo permite a los científicos correlacionarla frecuencia cambia con los cambios en el medio ambiente y crea modelos predictivos de cómo las condiciones ambientales alteran las tensiones dentro de la roca.
"Me sorprendió la naturaleza dinámica del arco y cuánto cambian las frecuencias", dijo Geimer. "Los cambios elásticos diarios y anuales han sido realmente dramáticos".
Las frecuencias resonantes alcanzan su punto máximo tanto cuando las temperaturas caen por debajo de cero y cuando las temperaturas ambiente son más cálidas en el verano. Geimer dijo que estas condiciones alteran la cubierta del puente y hacen que la masa de roca se endurezca, cambiando la forma en que vibra el arco
Si bien es probable que estos cambios estén actuando para debilitar el arco con el tiempo, los investigadores aún no han podido identificar un cambio de frecuencia que indique un colapso inminente de un arco. "No creemos que hayamos medido un sitiocon cambios lo suficientemente significativos como para indicar una falla: todas las variaciones medidas hasta este punto han sido causadas por cambios temporales y recuperables en la roca ", dijo Geimer.
observó que no todos los arcos son tan dinámicos como el Acueducto. "Hemos medido más de una docena de arcos, y una pregunta pendiente que aún estamos trabajando para responder es por qué los cambios de frecuencia elástica no son comunes en todos los arcos y quéla falta de cambio significa estabilidad a largo plazo "
La Reunión Anual 2018, celebrada del 14 al 17 de mayo en Miami, Florida, es una conferencia conjunta entre la Sociedad Sismológica de América y la Comisión Sismológica de América Latina y el Caribe LACSC.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Sismológica de América . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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