شناسائي آسيب در تيرهاي قوسي با استفاده از روش هاي مبتني بر پردازش سيگنال

كارشناسي ارشد

بروز آسيب هاي مختلف در ساختمانها، پلها، سكوهاي نفتي و بطور كلي انواع سازه ها در طول عمر آن ها امري اجتناب ناپذير ميباشد. تاكنون نمونه هاي بسياري از انواع آسيب ها در سازه هاي مختلف مهندسي به ثبت رسيده كه در پي وقوع آنها ، خسارات جاني و مالي فراواني به بار آمده است. تشخيص به موقع آسيب و اقدام در جهت رفع عيوب آن باعث افزايش عمر مفيد سازه مي شود. پل هاي قوسي از نوع فولادي يك روش مناسب براي ايجاد راه هاي ارتباطي است كه به واسطه ي ساخت سريع در دهه هاي اخير بسيار مورد توجه قرار گرفته اما درك صحيح از رفتار ان ها همچنان مورد نياز است . وجود قوس افقي در عرشه پل، به دليل ايجاد نيروهاي گريز از مركز، سبب تغيير در اندركنش سازه و بار متحرك خواهد شد، كه اين امر بر پاسخ ارتعاشي سازه كه در روش هاي پايش سلامت مورد استفاده قرار مي¬گيرد به شدت تاثير گذار خواهد بود. براي تشخيص آسيب از داده هاي ديناميكي نياز به ساده سازي هايي است كه از آن جمله مي توان به در نظر گرفتن عرشه پل بصورت يك تير ساده يا ورق، مدل كردن وسيله نقليه عبوري بصورت يك نيروي ثابت، جرم و يا ارتعاش كننده در حال حركت اشاره كرد. ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﭘﺎﻳﺎﻥﻧﺎﻣﻪ ﺳﻌﻲ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ ﺗﺎ ﺑﺎ ﺑﺮﺭﺳﻲ ﭘﺎﺳﺦ ﭘﻞﻫﺎي قوسي ﺑﻪ ﺑﺎﺭﻫﺎي ﻭﺍﺭﺩﻩ ﺭﻭﺵ ﻣﻨﺎﺳﺒﻲ ﺑﺮﺍي ﺷﻨﺎﺳﺎﺋﻲ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻭ ﺗﺸﺨﻴﺺ ﺁﺳﻴﺐ ﺩﺭ ﻋﺮﺷﻪ ﺁﻥﻫﺎ ﺍﺭﺍﺋﻪ ﺷﻮﺩ. ﺑﺮﺍي ﺍﻳﻦ ﻣﻨﻈﻮﺭ، ﺭﻭﺷﻲ ﺑﺮ ﻣﺒﻨﺎ ﭘﺮﺩﺍﺯﺵ ﭘﺎﺳﺦ ﺳﺎﺯﻩ ﺑﻪ ﮐﻤﮏ سري زماني شبكه عصبي موجكي ﺍﺭﺍﺋﻪ ﮔﺮﺩﻳﺪﻩ ﺍﺳﺖ. در نهايت نتايج نهايي به صورت موردي در ادامه اورده شده است. بررسي مدل عددي جرم متمركز نشان ميدهد كه الگوريتم پيشنهادي دقت مناسبي در تخمين شتاب پاسخ سازه دارد وهمچنين با فرض اسيب ديدگي سازه به كمك كاهش سختي موقعيت اسيب به نحو مناسبي قابل تشخيص است.نتايج مدل سازي تير كامپوزيت نشان دهنده دقت قابل قبول روش پيشنهادي در تخمين پاسخ شتاب و اسيب مي باشد. بررسي هاي مدل هاي مستقيم و منحني نشان مي دهد كه شعاع قوس تاثير چنداني بر دقت روش پيشنهادي ندارد. با بررسي اثر بزرگا هاي مختلف بارگذاري مدل عددي ميتوان نتيجه گرفت كه دقت روش پيشنهادي با ميزان ارتعاش سازه نسبت مستقيم دارد. در بارگذاري با فركانس هاي نزديك تر به فركانس اصلي سازه وضعيت سازه با دقت بيشتري ارزيابي مي شود و هرچه فركانس بارگذاري به فركانس به فركانس مد هاي بالا تر نزديك تر باشد نتايج روش پيشنهادي قابل قبول تر خواهد بود.

204634

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر غلامرضا قدرتي اميري

مهندسي عمران- سازه

دكتر غلامرضا قدرتي اميري