تشخیص خرابی ساختمانهای فولادی با استفاده از نتایج آزمایش های ارتعاش محیطی

Abstract

ازآنجایی‌که خرابی زیرساخت‌هایی مانند پل‌ها، ساختمان‌ها، علاوه بر تلفات و خسارات سنگین، همچنین مشکلات اجتماعی و اقتصادی فراوانی را به همراه دارد. اکثر کشورهای صنعتی بودجه قابل‌توجهی را برای نظارت بر سلامت آن‌ها اختصاص می‌دهند. استراتژی‌های تشخیص خرابی و نظارت مداوم بر وضعیت سازه به‌ویژه پس از بلایای طبیعی و مصنوعی باعث می‌شود که اقدامات لازم در مراحل اولیه خرابی انجام گیرد و می‌تواند هزینه نگهداری و احتمال فروپاشی را کاهش دهد. روش‌های پایش سلامت سازه اغلب فرصتی را برای کاهش هزینه‌های نگهداری، تعمیر و مقاوم‌سازی در طول چرخه عمر سازه فراهم می‌کند. بیشتر روش‌های نظارت بر سلامت سازه که برای شناسایی آسیب‌های احتمالی پیشنهاد و اجراشده‌اند به ویژگی‌های دینامیکی سازه بستگی دارند. یکی از کاربردی‌ترین مورد ازاین‌روش‌ها که با استفاده از نتایج شناسایی سیستم حوزه زمانی به تشخیص خرابی می‌پردازد، روش بردار بار خرابی (DLV) است. ایده اصلی این روش یافتن ترکیبات باری است که میدان کرنش اعضای آسیب‌دیده را در هر دو سازه سالم و آسیب‌دیده صفر کند. ازآنجایی‌که سازه‌های خرپایی معمولاً در پل‌ها، سازه‌های با دهانه بلند و همچنین طیف گسترده‌ای از ساختمان‌های فولادی با قاب ساده و مهاربندی‌شده مورداستفاده قرار می‌گیرند، در این تحقیق قابلیت روش زیرفضای تصادفی برپایه تجزیه متعامد(SI-ORT) در تشخیص خرابی ساختمان­های فولادی با روش DLV مورد بررسی قرار می­گیرد. برای این منظور، ساختمان مسکونی 5 طبقه با قاب ساده تحت زلزله السنترو قرارگرفت. طبق سناریوی خرابی که با کاهش مساحت مهاربندها تعریف می­شود، سازه در طبقات دوم و پنجم دچار آسیب میشوند. در نتیجه بررسی‌ها مشخص‌شد که روش DLV به کیفیت مشخصات مودال مستخرج بسیار حساس بوده، بطوریکه با افزایش نویزهای خروجی­ها، این روش قدرت خود را در تشخیص خرابی سازه‌ها از دست می‌دهد؛ ازاین‌رو می‌توان نتیجه گرفت که نوع روش شناسایی سیستم تأثیر بسیار زیادی در نتایج حاصل ازاین‌روش دارد.