۱۶۴۳۳پ
per
پایش سلامت سازه‌ای پل‌های فولادی بر اساس اطلاعات مودال در شرایط بهره‌برداری به همراه ارزیابی عدم قطعیت
/سعید جهان
: فنی مهندسی عمران
، ۱۳۹۵
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی عمران گرایش زلزله
۱۳۹۵/۰۶/۲۰
تبریز
شرایط سازه‌صای یک پل در بازرسی‌صهای چشمی دوره‌صای ارزیابی می‌صشود .علاوه بر وقت‌صگیر و پرهزینه بودن این نوع بازرسی‌صها، بازبینی کل سازه پل به دلیل مقاطع غیرقابل دسترس آن میسر نمی‌صباشد .بنابراین بکارگیری روش‌صهای شناسایی غیرمخرب آسیب جهت افزایش ایمنی و اطمینان از وضعیت موجود سازه حیاتی است .در سال‌صهای اخیر روش شناسایی آسیب بر پایه ارتعاش برای ارزیابی خرابی در سطح کل سازه بکار گرفته می‌صشود .در این حالت تشخیص عیوب سازه‌صای بر این اساس است که پاسخ دینامیکی سازه در اثر خرابی تغییر خواهد کرد .به این ترتیب امکان تعیین محل و شدت آسیب به کمک بررسی تغییر پاسخ سازه، قبل و بعد از ایجاد خرابی فراهم می‌صشود .در این تحقیق سیستم ژنتیک فازی برای پایش سلامت سازه پل بکار گرفته شده است .هدف کلیدی از بکارگیری الگوریتم ژنتیک، طرح خودکار سیستم فازی و دست‌صیابی به حداکثر دقت در تشخیص خرابی می‌صباشد .از این روش برای تشخیص خرابی یک پل تک دهانه راه‌صآهن با تیرهای فولادی و یک پل بتنی استفاده شده است .برای مطالعه تشخیص خرابی، مدل‌صهای عددی این دو پل به وسیله مشخصات دینامیکی اندازه‌صگیری شده آن‌صها ساخته شده است .برای ارزیابی کارایی سیستم ژنتیک فازی در تشخیص خرابی و تاثیر شیوه مدل-سازی، از دو مدل اجزای محدود سه بعدی و مدل دو بعدی ساده شده تیر استفاده شده است .بعد از انجام تحلیل برای کنترل عدم قطعیت‌صها، به فرکانس‌صهای اندازه‌صگیری شده مقادیری نویز اضافه شده و اثر آن در موفقیت روش شناسایی بررسی شده است .بررسی‌صهای این پایان‌صنامه نشان می‌صدهد که فرکانس طبیعی دارای حساسیت مناسب نسبت به اعمال سناریوهای خرابی مختلف در سازه می‌صباشد .علاوه بر این فرکانس طبیعی در مقایسه با سایر پارامترهای مودال، حساسیت کمتری نسبت به خطای تصادفی دارد .افزایش تعداد مودهای اندازه‌صگیری شده و بکارگیری مودهای پیچشی، موجب تشخیص دقیق خرابی حتی در سازه‌صهای متقارن خواهد شد .با بکارگیری هشت فرکانس طبیعی اول، امکان تخمین محل و شدت خرابی با دقت قابل قبول امکان‌صپذیر است .همین نتایج نشان می‌صدهد که با مدل دو بعدی ساده شده پل می‌صتوان با پیچیدگی و حجم محاسبات کمتر به دقت قابل قبولی جهت شناسایی خرابی دست یافت
The structural condition of a bridge is evaluated through periodic visual inspection. In addition, these inspections are time consuming and costly, because of inaccessible sections of the bridge, the entire structure cannot be inspected. Thus, the use of non-destructive damage identification techniques is crucial to maintain safety and integrity of structures. In recent years, the vibration based damage identification technique is developed. In this case, structural damage detection is based on that the dynamic response of structure will change because of damage. Hence, it is possible to estimate the location and severity of damage leads to changes in the dynamic response before and after the damage. In this study, the genetic fuzzy system has been used for bridge structural health monitoring. A key objective of using genetic algorithms is to automate the design of fuzzy systems and achieve maximum accuracy in damage detection. This method is used for damage detection of a single span railway bridge with steel girders and a concrete bridge. For studying damage detection, the numerical models of these two bridges are built with the measured dynamic characteristics. A three dimensional finite element model and a single two dimensional girders model of the bridge have been constructed to study usefulness of the genetic fuzzy system for damage detection and the effectiveness of modeling. After analysis to control the uncertainties, the measured frequencies are contaminated with some noise and the effect of that on the achievement of damage detection method is evaluated. The present study has shown that the natural frequency has appropriate sensitivity to different damage scenarios in the structure. In addition, the natural frequency in comparison with other modal parameters, is less affected by random noise. Increasing the number of measurement modes and using torsional modes, will lead to an accurate damage diagnosis even in symmetrical structures. As eight mode frequencies are used, the location and severity of damage can be determined with acceptable accuracy. The results show that the damage can be detected with acceptable accuracy by using the simplified two dimensional model of the bridge with less complexity and volume calculations
جهان، سعید
حسین زاده، یوسف، استاد راهنما
مجتهدی، علیرضا، استاد راهنما
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
