شناسایی غیرمستقیم آسیب در پل (تیر) با اندازه‌گیری نسبت انتقال‌پذیری پاسخ ارتعاشی وسیله‌نقلیه عبوری

Abstract

در اغلب روش‌های پایش سلامت پل، تعداد زیادی حسگر ارتعاشی بر روی سازه نصب می‌شوند که این امر معمولاً هزینه‌بر و زمان‌بر است. اخیراً روش‌هایی پیشنهاد شده‌‌ است که از پاسخ ارتعاشی وسیله‌نقلیه عبوری به منظور دستیابی به پارامترهای مودال پل بهره می‌برند. در این مقاله، به کمک محاسبه نسبت انتقال‌پذیری پاسخ وسیله‌نقلیه، به شناسایی غیرمستقیم آسیب در پل پرداخته شده است. از آنجا‌که داده‌برداری توسط شتاب‌سنج‌ نصب شده بر روی محور وسیله‌نقلیه انجام می‌گیرد؛ وسیله‌نقلیه می‌تواند بدون توقف از روی پل عبور کند و اندازه‌گیری شتاب، درحال حرکت صورت می‌گیرد. از دیگر مزایای این روش، عدم وابستگی به خصوصیات نیروی تحریک است در حالی که در اغلب روش‌ها، فرض نویز سفید برای نیروی تحریک وجود دارد. به منظور شبیه‌سازی، پل به صورت المان محدود و وسیله‌نقلیه به صورت دو سیستم دو درجه آزادی جرم-فنر-دمپر مدل شده است. با حل هم‌زمان مدل پل-وسیله‌نقلیه، پاسخ وسیله‌نقلیه محاسبه و شکل مود پل استخراج شده است. در ادامه با درنظر گرفتن آسیب در پل و حل مجدد، شکل مود جدید محاسبه و با بکارگیری شاخص تغییر انحنای شکل مود، موقعیت آسیب شناسایی شده‌است. بررسی‌‌ها نشان می‌دهند که روش پیشنهادی قادر است مکان آسیب را با دقت قابل قبولی در حضور نویز شناسایی نماید.