11272

11272

تشخيص و تعيين مقدار آسيب سازه ها با استفاده از روش هاي مبتني بر آمار و احتمالات

كارشناسي ارشد

عمران - زلزله

آذر ماه 1391

آذر ماه 1391

دكتر غلامرضا قدرتي اميري

چكيده بحث پايش سلامتي سازه ها، از اهميت بسيار زيادي برخوردار است. تصميم گيري در مورد استفاده، ترميم، و يا عدم استفاده از يك سيستم سازه اي كه تحت بار ديناميكي (مانند زلزله، باد و غيره) قرار داشته است، با نتايج بدست آمده از پايش سلامتي سازه ها، صورت مي پذيرد. در اين ميان، تشخيص محل و شدت آسيب هاي رخ داده در سازه ها، به عنوان اولين مرحله از مراحل پايش سلامتي، نقش مهمي در انجام ساير مراحل، ايفا مي نمايد. بدون شك، تشخيص سريع و دقيق محل و شدت آسيب، مي تواند در دستيابي به يك تصميم مناسب پيرامون وضعيت سازه ي مورد بررسي، كمك كننده باشد. در اين پايان نامه، روش هايي جديد به منظور شناسايي محل و شدت آسيب در سازه ها، ارائه شده است. اين روش ها، بر پايه ي اندازه گيري پارامترهاي مختلف ديناميكي سازه ي آسيب ديده، استوار مي باشند. در روش اول، با تعريف مساله ي تشخيص آسيب به عنوان يك مساله ي بهينه يابي و با استفاده از الگوريتم بهينه يابي كوكو، محل و شدت آسيب با در نظر داشتن يك تابع هدف مبتني بر محاسبه ي جابجايي هاي استاتيكي سازه تحت بار معين، تعيين مي گردد. در روش دوم، محل و شدت آسيب در قاب هاي برشي بر اساس يك رابطه ي مستقيم بين مشخصات مودال اندازه گيري شده از سازه ي مورد بررسي و سختي آن، تعيين مي گردد. روش سوم، به تشخيص محل، شدت و زمان رخداد آسيب در حين وقوع يك زلزله، اختصاص دارد كه براي اين منظور، از رويكردي مبتني بر حل مساله ي بهينه يابي، استفاده مي شود. در اين روش، با تعريف تابع هدفي بر اساس مفاهيم تابع مولد گشتاور آماري بر روي پاسخ تاريخچه ي زماني جابجايي، از الگوريتم بهينه يابي رقابت استعماري، براي تعيين مجهولات مساله ي تشخيص آسيب، استفاده شده است. به منظور بررسي كارآيي روش هاي پيشنهادي، مثال هاي عددي و آزمايشگاهي متعددي مورد مطالعه و بررسي قرار گرفته اند. همچنين مطالعاتي پيرامون پايداري روش هاي پيشنهادي تحت مهم ترين چالش هاي موجود در زمينه ي تشخيص آسيب، نظير استفاده از اطلاعات مودال ناقص و ...، صورت پذيرفته است. نتايج بدست آمده، حاكي از كارآيي روش هاي پيشنهادي در تشخيص و تعيين آسيب هاي رخ داده در سازه ها مي باشد. واژه‌هاي كليدي: تشخيص خرابي، مشخصات مودال، بهينه يابي، پاسخ تاريخچه ي زماني.