-
شماره ركورد
33450
-
پديد آورنده
محمدصادق ايوبي راد
-
عنوان
عيبيابي پل (خرپايي) راهآهن با در نظر گرفتن اندركنش ديناميكي قطار، خط و پل
-
مقطع تحصيلي
دكتري
-
رشته تحصيلي
مهندسي راه آهن
-
سال تحصيل
1396
-
تاريخ دفاع
1403/12/12
-
استاد راهنما
شروان عطايي
-
استاد مشاور
مصعب رضا تجلي
-
دانشكده
راه آهن
-
چكيده
پايش سلامت سازه مبتني بر ارتعاش در ارزيابي يكپارچگي زيرساختهاي عمراني بزرگ بسيار مهم است. توسعه يك مدل المان محدود دقيق كه به طور موثر ديناميك سازه را در مقياس كامل منعكس كند براي موفقيت پايش سلامت سازه مبتني بر ارتعاش ضروري است. اين مطالعه يك چارچوب جامع براي بروزرساني مدل عددي، ارزيابي پل راهآهن خرپايي و همچنين عيبيابي آن معرفي ميكند. اين چارچوب موارد تحليل مودال بهرهبرداري، رويكرد بروزرساني مدل عددي مبتني بر حساسيت، و اندركنش ديناميكي قطار- خط-پل را ادغام كرده است. در اين پژوهش، جهت شناسايي مودال، از روش شناسايي زيرفضاي تصادفي مبتني بر كوواريانس همراه با خوشهبندي فضايي مبتني بر چگالي سلسله مراتبي با كاربرد نويز استفاده شده است. نتايج نشان داد كه بروزرساني مدل عددي مبتني بر حساسيت دقت مدل را به طور قابل توجهي افزايش داده و ميانگين خطاي فركانسهاي مودال را كاهش ميدهد. در مرحله اعتبارسنجي ديناميكي، اندركنش ديناميكي قائم قطار- خط-پل مدلسازي گرديد. با مقايسه تاريخچههاي زماني شتاب بهدستآمده از مدل و تست ميداني، رويكرد اندركنش ديناميكي قطار- خط-پل نسبت به مدل بار متحرك تطابق بهتري را نشان داد. علاوه بر اين، مدل عددي از طريق تست بار استاتيكي لوكوموتيو GT26 نيز تأييد شد. سپس، سناريوهاي آسيب متنوعي بر روي مدل عددي صحتسنجي شده اعمال شدند. در اين پژوهش، سناريوهاي آسيب موضعي به صورت كاهش سختي، با كاهش 5، 10، 20 و 40 درصدي مدول الاستيسيته الماني 20 سانتيمتري، در بخشهاي مختلف اعضاي تيرهاي عرضي و يالهاي جنوبي خرپا مدلسازي شدهاند. سپس، با استفاده از روش خودرگرسيو زماني شاخص آسيب محاسبه و عملكرد آن در سرعتهاي مختلف ناوگان بررسي شد. با بررسي شاخص محاسبه شده، وجود آسيب، مكان و شدت آن در سازه مشخص گرديد. در اين پژوهش، چارچوب يك پلتفرم عددي دقيق جهت عمليات عيبيابي ارائه شده است.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1404/03/17
-
عنوان به انگليسي
Damage detection of a truss railway bridge considering train-track-bridge dynamic interaction
-
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدصادق ايوبي راد
-
چكيده به لاتين
Vibration-based structural health monitoring (SHM) is essential for evaluating the integrity of large civil infrastructure systems. The development of accurate finite element (FE) models that effectively capture full-scale structural dynamics is critical to successful vibration-based SHM implementation. This study presents a comprehensive framework for numerical model updating, railway truss bridge assessment, and damage detection that integrates operational modal analysis, sensitivity-based numerical model updating, and train-track-bridge interaction (TTBI) dynamics. For modal identification, this research employed covariance-driven stochastic subspace identification (Cov-SSI) coupled with hierarchical density-based spatial clustering of applications with noise (HDBSCAN). Results demonstrated that sensitivity-based numerical model updating significantly enhanced model accuracy, substantially reducing modal frequency errors. During dynamic validation, vertical train-track-bridge interaction was modeled and validated against field measurements. Comparison of acceleration time histories revealed superior agreement between the TTBI dynamic interaction approach and experimental data compared to conventional moving load models. The numerical model was further validated through static load testing using a GT26 locomotive. Various damage scenarios were then applied to the validated model, with local damage simulated through stiffness reduction via 5%, 10%, 20%, and 40% decreases in elastic modulus for 20-centimeter elements across different sections of cross beams and southern chord members. Damage indices were calculated using temporal autoregressive modeling, and performance was evaluated across different train speeds. Analysis of these indices successfully identified damage presence, location, and severity within the structure. This research framework provides a robust numerical platform for comprehensive structural fault detection in railway bridge systems, offering significant potential for practical SHM applications in critical infrastructure assessment.
-
كليدواژه هاي فارسي
شناسايي مودال , اندركنش قطار-خط-پل , كرنش , پل خرپايي , پاسخ شتاب
-
كليدواژه هاي لاتين
Modal Identification , Train–Track–Bridge Interaction , Strain , Truss Bridge , Acceleration Response
-
Author
Mohammad Sadegh Ayubirad
-
SuperVisor
Shervan Ataei
-
لينک به اين مدرک :