ارزيابي فرآيند شناسايي آسيب در سازه ها با در نظرگرفتن اثر تقارن و عدم تقارن مبتني بر استفاده از الگوريتم هاي بهينه سازي فراابتكاري

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران امكان ساخت انواع سازه¬ها و سيستم¬هاي زيربنايي را به منظور رفاه افراد جامعه فراهم كرده¬است. اين سازه¬ها ممكن است به دلايل مختلفي از جمله افزايش سن، زلزله، سيل و ساير بارهاي خارجي آسيب ببينند. آسيب در يك سازه منجر به كاهش سختي و پايداري شده و بر عملكرد مطلوب سازه تأثير منفي مي¬گذارد. لزوم نظارت برفرآيند آسيب و خرابي¬هاي ناشي از آن، منجر به توسعه روش هاي مختلف شناسايي آسيب شده¬است. به منظور شناسايي به موقع آسيب براي انجام اقدامات ترميم، بازسازي و جلوگيري از خرابي¬هاي شديد موضوع نظارت بر سلامت ساختاري مطرح مي¬گردد. از آنجايي كه اغلب سازه¬ها به علت الزامات عملكردي و زيبايي نامتقارن هستند، فرآيند شناسايي آسيب در سازه¬ها با در نظرگرفتن اثر تقارن و عدم تقارن آن¬ها موضوع مهمي است. در اين مطالعه از روش به روز¬رساني مدل براي شناسايي آسيب استفاده شده است. براساس دو پارامتر مودال يعني فركانس طبيعي و شكل مودي، سه تابع هدف تعريف شده است و سپس بهينه¬يابي توابع هدف توسط الگوريتم فراابتكاري چند وجهي انجام شد. بايد توجه داشت كه ايجاد حالت¬هاي تقارن و عدم تقارن در سازه¬ها بسيار تنوع دارد و بررسي همه حالات محدود به يك مطالعه و يا پژوهش نمي¬شود. به طور كلي در اين مطالعه سه خرپاي مسطح متقارن، پنج خرپاي مسطح نامتقارن، دو قاب خمشي دو بعدي متقارن، ده قاب خمشي دو بعدي نامتقارن، يك قاب برشي متقارن، سه قاب برشي نامتقارن و در مجموع بيست و چهار سازه متفاوت مورد ارزيابي قرار گرفتند. هر يك از اين ازريابي¬ها با اطلاعات مودال كامل و ناقص، در حالت اعمال نوفه و بدون نوفه انجام شده است. به طور كلي نتايج شناسايي آسيب در خرپاهاي نامتقارن نسبت به خرپاهاي متقارن بهتر است. ايجاد نامتقارني مصالح و هندسي نسبت به خط تقارن خرپا دقيق ترين نتايج را ارائه كرده است و حداكثر خطا در اين حالت 4/3 درصد (برابر با حداقل خطا در بين هشت خرپاي مدل شده) است. درقاب¬هاي خمشي در همه حالات تقارن و عدم تقارن، تغيير در طول دهانه¬هاي عمودي قاب باعث افزايش خطا شده است. دقيق¬ترين نتايج براي قاب خمشي زماني حاصل شده است كه نامتقارني به صورت متمايز قرار دادن مشخصات مصالح تير با ستون، به همراه تغيير در طول دهانه¬هاي افقي اعمال شده است و حداكثر خطا در اين حالت 2/3 درصد (برابر با حداقل خطا در بين دوازده قاب خمشي) است. نتايج شناسايي آسيب در قاب برشي نامتقارن نسبت به قاب برشي متقارن دقيق¬تر است و بهترين نتايج زمان اتفاقي افتاده است كه جرم طبقات متفاوت و سختي آن¬ها يكسان باشد. حداكثر خطا در اين حالت 5/3 درصد (برابر با حداقل خطا در بين چهار قاب برشي) است.

194344

دانشگاه علم و صنعت ايران

زلزله

دكتر غلامرضا قدرتي اميري