14453

14453

پايش سلامت عرشه پلها به كمك وسيله نقليه متحرك

كارشناسي ارشد

مهندسي زلزله

بهمن‌ماه 1393

بهمن‌ماه 1393

دكتر غلامرضا قدرتي اميري - دكتر محمدعلي برخورداري

عمران

چكيده با توسعه روزافزون صنعت ساخت‌وساز، بررسي دائمي وضعيت عملكرد سازه به‌شدتموردتوجهمي‌باشد.پايش سلامت غير مخرب، از روش¬هاي رايج در بررسي وضعيت سازه¬ها مي¬باشد كه با شناسايي سيستم سازه‌اي بر مبناي اطلاعات حاصل از پاسخ سازه و كنترل تغيير در اين پارامترها صورت مي‌گيرد. با توجه به نقش كليدي پل¬ها، پايش سلامت آن¬ها از اهميت ويژه¬اي برخودار است. به دليل نياز به پايش بلندمدتپل‌ها، استفاده از بارهاي بهره‌برداري مانند بار ماشين‌آلاتبه‌عنوان منبع ارتعاش در روش‌هاي شناسايي آسيب مقرون‌به‌صرفهمي‌باشد. در مطالعات گذشته، اغلب، وضعيت سازه تحت اثر بارهاي متحرك با يك مقدار ثابت بررسي شده است. درحالي‌كه چنين مدل‌سازي از نمونه واقعي بار عبوري از پل‌ها بسيار فاصله دارد. در مقابل، مدل كردن مجموعه‌اي از بارهاي متحرك مي‌تواند توصيف مناسبي از ترافيك عبوري روزانه يك پل واقعي باشد. علاوه‌براين، براي در نظر گرفتن اثرات برهم‌كنش وسيله نقليه بر پل، مي‌توانبه‌جاي بار متحرك از مدل جرم متحرك استفاده كرد. به‌اين‌ترتيب هرچه مدل وسيله عبوري از پل به مدل واقعي نزديك‌تر باشد، به طبع پاسخ سيستم داراي خطاي كمتر و محاسبات مربوط به شناسايي پارامترهاي مودال و پايش سلامت پل دقيق‌تر خواهد بود. در اين پايان‌نامه روشي براي شناسايي پارامترهاي مودال عرشه پل تحت اثر وسيله نقليه عبوري، بر مبناي پردازش شتاب پاسخ ارتعاش اجباري پل تحت حالت‌هاي مختلف بارگذاري، ارائه‌شده است. در اين روش ابتدا با استفاده از روش كاهش تصادفي مبتني بر تفكيك مودي تجربي، پاسخ ارتعاش آزاد محاسبه مي‌شود. پس‌ازآن با استفاده از روش تجزيه محدوده فركانسي، فركانس‌هاي اصلي سازه تعيين مي‌گردد. به‌منظور شناسايي آسيب پل تحت اثر وسيله نقليه عبوري روشي برمبناي همبستگي انرژي كرنشي مودالموضعيمعرفي‌شده است. صحت روش پيشنهادي، به كمك مدل‌هاي عددي سه نمونه پل شامل يك پل دوبعدي ، يك مدل سه‌بعدي و يك پل دوبعدي چنددهانه تحت بار متحرك موردبررسي قرار مي‌گيرد. علاوه‌براين، با توجه به نتايج مربوط به حالات مختلف بارگذاري، اثرات مسير بارگذاري و سرعت حركت نيز بررسي شده است. لازم به ذكر است تمامي مدل‌هاي پل استفاده‌شده در اين رساله شبيه‌سازي عددي مدل‌هاي آزمايشگاهي واقعي است. با مقايسه‌اي كه بين نتايج روش پيشنهادي و روش‌هاي شناسايي آسيب متداول صورت گرفته مي‌توان به اين نتيجه رسيد كه روش پيشنهادي از سرعت و دقت مناسبي در تعيين شدت و محل آسيب برخوردار مي‌باشد. اين مسئله به‌ويژه در مطالعاتي با حجم بالاي محاسبات از اهميت بسزايي برخوردار مي‌باشد. كلمات كليدي :شناسايي مودال، كاهش تصادفي، تفكيك مودي تجربي، تجزيه محدوده فركانسي، شناسايي آسيب، همبستگي انرژي كرنشي مودال