14141

14141

ويولت و كاربردهاي آن در پايش سلامت پل

كارشناسي ارشد

سازه

اسفند ماه 1393

اسفند ماه 1393

دكتر محسنعلي شايانفر - دكتر مرتضي رئيسي دهكردي

عمران

چكيده ﺑﺎﺗﻮﺟﻪﺑﻪ اﻓﺰاﯾﺶﻋﻤﺮسازه‌هايﻣﻬﻨﺪﺳﯽﻋﻤﺮان،ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽﺷﻨﺎﺳﺎﯾﯽ وﺿﻌﯿﺖﻓﻌﻠﯽﺳﺎزه¬ﻫﺎﯾﯽﮐﻪ در زمان‌هايﮔﺬﺷﺘﻪساخته‌شده‌اند و ﺗﺤﺖتأثيرﺷﺮاﯾﻂﻣﺤﯿﻄﯽ و بهره‌برداريﻣﺨﺘﻠﻔﯽ در ﻃﻮلﻋﻤﺮﺧﻮدبوده‌اند، اﻫﻤﯿﺖﺑﺴﺰاﯾﯽﺑﺮاياستفاده‌كنندگان و ﻣﺎﻟﮑﺎن اﯾﻦسازه‌ها در زﻣﺎنﺣﺎل دارد. درواقعﻫﺪف از پايش سلامت سازه تعيين وﺿﻌﯿﺖﻓﻌﻠﯽﺳﺎزه و ﻣﺸﺨﺺﻧﻤﻮدنﻧﻘﺎطﺿﻌﻒ و خرابي‌هايﻣﺤﺘﻤﻞ در سازه‌هايﻣﻮﺟﻮداست. هم‌اكنونروش‌هاي كشف آسيب متعددي بر اساس پاسخ ديناميكي اندازه‌گيري شده وجود دارند.از انواع مهم اين روش‌هاعبارت‌اند از: تغيير در پارامترهاي مودال، به‌روزرساني ماتريس، شبكه¬هاي عصبي، كشف الگو، فيلتر كالمن و روش¬هاي آماري. در اين پايان¬نامه از روش به¬روزرساني ماتريس استفاده شده¬است. در اين پايان¬نامه مدل المان محدود از يك پل در برنامه متلب ساخته شده¬است، سپس سنسورهايي در المان¬هاي مدل درنظر گرفته¬شده و پاسخ ديناميكي سازه تحت بار عبوري ثابت از روي پل بوسيله آن¬ها بدست آمده¬است. سيگنال‌هايي كه از حس¬گرهاي متصل به سازه به دستمي‌آيند را نمي‌توانمستقيماً براي كشف آسيب به كار برد مگر اينكه شدت آسيب بسيار زياد باشد. لازم است پردازشي روي سيگنال انجام شود تا بتوان شاخص‌هاي مفيد در رابطه با پارامترهاي سازه و آسيب را استخراج كرد. معمولاً اين سيگنال به فضاهاي ديگري تبديل مي¬شود تا بتوان خصوصيات نهفته در سيگنال اوليه را مشاهده كرد. ابزارهاي مشهور در پردازش سيگنال عبارت‌اند از تحليل فوريه، تحليل هيلبرت و تحليل ويولت. در اين پايان¬نامه از تبديل ويولت استفاده شده¬است. علت آن خصوصيت زمان-مقياس و تجزيه سيگنال در ويولت است.ويولت يك موج با طول مؤثر محدود و ميانگين صفر است و تحليل ويولت عبارت است از تجزيه سيگنال به نسخه‌هاي مقياس شده و انتقال‌يافته تابع ويولت اوليه (ويولت مادر). در اين پايان¬نامه خرابي با كاهش در مقدار سختي المان‌هاي سازه در پنج سناريو مختلف به برنامه معرفي شده¬است، سپس با استفاده از حساسيت پاسخ ديناميكي سازه و حساسيت ضرايب ويولت پاسخ، تشخيص آسيب انجام شده¬است و نتايج به‌دست‌آمده با يكديگر مقايسه شده¬اند.دركل حساسيت ضرايب ويولت پاسخ نسبت به حساسيت پاسخ سازه نتايج بهتري ارائه داده¬است. واژه‌هاي كليدي:پايش سلامت پل، تشخيص آسيب در پل، تبديل ويولت، پردازش سيگنال، ارتعاشات پل