تخمین سختی تیرهای مسلح شده با میلگردهای GFRP پس از خسارت با استفاده از داده‌های آزمایش‎ مودال

Abstract

خسارت در سازه موجب کاهش سختی آن می‌شود. در تیرهای مسلح شده با میلگردهای GFRP به دلیل مدول الاستیسیته کم این میلگردها، کاهش سختی پس از ترک خوردگی شدیدتر خواهد بود. برای ارزیابی وضعیت سازه‌های موجود پس از ایجاد خسارت‌ باید مدل اجزای محدود آن‌ها به‌ هنگام شود. از تحلیل مدل به‌ هنگام شده بر اساس پارامترهای ارتعاشی، مقاومت سازه خسارت دیده در مقابل بارهای موجود بررسی و نقاط ضعف آن برای تقویت مشخص می‌شوند. در این مقاله، یک روش عملی شناسایی خسارت معرفی می‌شود. با استفاده از الگوریتم ژنتیک، توزیع سختی تیر به گونه‌ای تخمین زده می‌شود که فرکانس‌ها و شکل‌های مود به دست ‌آمده از مدل تحلیلی کمترین خطا را در مقایسه با مقادیر آزمایشگاهی به دست آمده از آزمایش مودال داشته باشد. برای این منظور 10 نمونه‌ آزمایشگاهی از تیرهای مسلح‎ شده با میلگردهای GFRP ساخته شده است. نمونه‌های مذکور شامل دو گروه با وصله و بدون وصله می‌باشند که در آن­ها میلگرد عرضی در طول وصله، مقاومت بتن و نسبت میلگرد طولی به عنوان متغیر در نظر گرفته شده‎اند. آزمایش استاتیکی، با هدف ایجاد خسارت صورت می‌گیرد. در بین هر گام بارگذاری استاتیکی، آزمایش مودال انجام می‎گیرد. با استفاده از این آزمایش تغییرات پارامترهای ارتعاشی در گام‎های مختلف خسارت ارزیابی می‎شود. همچنین، مقادیر تجربی فرکانس‌ها و شکل‌های مود برای استفاده در تابع هدف بهینه‌سازی و به‌ هنگام­سازی سختی تیر خسارت خورده برداشت می‌شوند. نتایج نشان می‌دهند که مقادیر ممان اینرسی تخمین زده شده با وضعیت ترک‌ خوردگی نمونه‌های آزمایشگاهی در همان سطح بارگذاری هم‌خوانی دارند.