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Impacto en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

Investigadores/as Institucionales

Gallegos-Calderon, ChristianAutor (correspondencia)Naranjo-Perez, JavierAutor o CoautorGarcia-Palacios, Jaime HAutor o CoautorDiaz, Ivan MAutor o Coautor

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24 de octubre de 2022
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Artículo
No

Design and Performance of a Tuned Vibration Absorber for a Full-Scale Lightweight FRP Pedestrian Structure

Publicado en: JOURNAL OF COMPOSITES FOR CONSTRUCTION. 26 (6): 4022077- - 2022-12-01 26(6), DOI: 10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0001270

Autores:

Gallegos-Calderón, C; Naranjo-Pérez, J; García-Palacios, JH; Díaz, IM
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Afiliaciones

Univ Politecn Madrid, ETSI Caminos Canales & Puertos, Calle Prof Aranguren 3, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
Univ Seville, ETS Ingn, Camino Descubrimientos S-N, Seville 41092, Spain - Autor o Coautor

Resumen

Fiber-reinforced polymers (FRPs) have enabled the construction of lightweight footbridges, whose structural design is often governed by a serviceability limit state. A suitable approach to avoid overdimensioning an FRP footbridge may be to adopt a motion-based design strategy, where excessive human-induced vibrations are mitigated through the installation of tuned vibration absorbers (TVAs). In this sense, human-structure interaction (HSI) phenomena should be considered to estimate accurately the acceleration response of lightweight footbridges and size TVAs properly. Thus, this paper presents the design, installation, and performance assessment of a passive inertial controller for completing the construction of a full-scale FRP pedestrian structure. First, a general frequency-domain procedure to design TVAs for structures susceptible to HSI is proposed. The methodology considers a multiobjective optimization problem that minimizes simultaneously the structural response and the controller inertial mass. Second, the HSI load model of a bouncing pedestrian is identified experimentally to be used within the proposal to design TVAs. Third, a TVA of 25 kg is designed, assembled, and installed in the lightweight FRP structure, employing the proposed procedure. Then, the enhancement of the dynamic response due to the controller is assessed considering a person bouncing and two streams of walking pedestrians. For the different load scenarios, the TVA exhibits an adequate behavior to mitigate the vertical acceleration, demonstrating the feasibility to deliver an ultralightweight FRP footbridge with an inertial controller to meet requirements at different limit states.
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Palabras clave

CompositesFiber-reinforced polymer (frp) footbridgeFootbridgeHuman-structure interactionLightweight structureServiceabilitySustainable cities and communitiesTuned vibration absorberVibration control

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista JOURNAL OF COMPOSITES FOR CONSTRUCTION debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2022, se encontraba en la posición 24/137, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Mechanics.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2026-04-25:

  • WoS: 7
  • Scopus: 8
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-25:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 4 (PlumX).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/93897/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 23
  • Descargas: 13
Siguiendo con el impacto social del trabajo, es importante enfatizar el hecho de que, por su contenido, puede ser asignado a la línea de interés del ODS 11 - sustainable cities and communities, con una probabilidad del 63% según el algoritmo mBERT desarrollado por Aurora University.
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (GALLEGOS CALDERÓN, CHRISTIAN) y Último Autor (MUÑOZ DIAZ, IVAN).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido GALLEGOS CALDERÓN, CHRISTIAN.

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Objetivos del proyecto

Los objetivos perseguidos en esta aportación son los siguientes: diseñar un procedimiento general en el dominio de la frecuencia para la creación de absorbe vibraciones sintonizados (TVAs) en estructuras susceptibles a la interacción humano-estructura (HSI); identificar experimentalmente el modelo de carga HSI generado por un peatón saltando para su uso en el diseño de TVAs; diseñar, ensamblar e instalar un TVA de 25 kg en una estructura peatonal ligera de polímero reforzado con fibra (FRP) empleando la metodología propuesta; evaluar el desempeño dinámico del controlador pasivo inercial instalado bajo diferentes escenarios de carga, incluyendo un peatón saltando y flujos de peatones caminando; y demostrar la viabilidad de mitigar aceleraciones verticales excesivas para cumplir con los estados límite de servicio en pasarelas ultraligeras de FRP.
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Resultados más relevantes

Los resultados más relevantes del estudio incluyen: (1) la propuesta de un procedimiento en el dominio de la frecuencia para diseñar absorbe-vibraciones sintonizados (TVAs) en estructuras susceptibles a interacción humano-estructura (HSI), basado en una optimización multiobjetivo que minimiza la respuesta estructural y la masa inercial del controlador; (2) la identificación experimental del modelo de carga HSI generado por un peatón rebotando, utilizado para el diseño de los TVAs; (3) el diseño, montaje e instalación de un TVA de 25 kg en una estructura peatonal ligera de polímero reforzado con fibra (FRP) a escala real; y (4) la evaluación del desempeño dinámico del controlador bajo diferentes escenarios de carga, mostrando una mitigación efectiva de la aceleración vertical inducida por peatones, validando la viabilidad de la solución para cumplir con los estados límite de servicio.
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Reconocimientos ligados al ítem

The authors acknowledge the grant RTI2018-099639-B-I00, "Structural efficiency enhancement for bridges subjected to dynamic loading: integrated smart damper," funded by MCIN/ AEI/10.13039/501100011033 and by "ERDF: A way of making Europe." Christian Gallegos-Calderon expresses his gratitude to the Secretariat of Higher Education, Science, Technology and Innovation of Ecuador (SENESCYT) for the scholarship CZ02-000167-2018. Javier Naranjo-Perez thanks the Ministry of Universities of Spain for the grant funded through the program "European Union-Next Generation EU."
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