تشخیص خسارت لرزه اساس دیوارهای مصالح بنایی به کمک مدل سازی به روش المان مجزا

Abstract

روش‌های تشخیص خسارت لرزه‌اساس به دلیل بینشی که از رفتار دینامیکی کلی سازه می‌دهند، برای ارزیابی خسارت در سازه‌های بنایی، مورد استقبال هستند. با توجه به ناهمگنی و پیچیدگی رفتار سازه‌های بنایی که اکثراً ناشی از رفتار غیر‌خطی سطوح تماس می‌باشد، مدل‌سازی دقیق آن‌ها امری چالش برانگیز است. نظر به ماهیت ناپیوسته و مرکب سازه‌های مصالح بنایی، مدل‌سازی به روش المان مجزا یکی از روش‌های مناسب برای مدل‌سازی این گونه سازه‌ها، مخصوصاً رفتار غیرخطی آن‌ها می‌باشد. بدین منظور در اولین گام در پژوهش حاضر، دیوارهای مصالح بنایی به روش ریزمدل‌سازی در نرم‌افزار 3DEC مدل‌سازی و رفتار غیرخطی آن با نتایج آزمایش‌های معتبر مقایسه و صحت آن مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به این‌که نرم‌افزار 3DEC قادر به محاسبه مستقیم فرکانس‌های اصلی سازه نیست، هدف بعدی، ارائه‌ی روشی برای استخراج غیرمستقیم فرکانس و پارامترهای رفتاری دینامیکی در محیط نرم‌افزار المان مجزا می‌باشد. نتایج روش پیشنهادی مذکور با نتایج تحلیل فرکانسی در روش المان محدود مقایسه و از صحت عملکرد آن اطمینان حاصل شد. در مرحله‌ی بعد، به منظور یافتن رابطه‌ی بین رشد ترک و خسارت در دیوار با رفتار دینامیکی، سازه تحت تأثیر سطوح خسارت مختلف قرار گرفت و در هر سطح خسارت، فرکانس‌های اصلی آن استخراج شدند. در انجام تحلیل‌ها، فرکانس به‌عنوان شاخص رفتار دینامیکی، و جابه‌جایی بالای دیوار به‌عنوان شاخص خسارت انتخاب شدند. بر اساس داده‌های تحلیل شده، علی‌رغم تغییرشکل کوچک سازه با افزایش سطوح خسارت، افت فرکانس نسبی قابل‌توجهی مشاهده می-شود که متناسب با رشد و ظهور ترک در سازه است.