14645

14645

شناسايي احتمالاتي خرابي در سازه پل تحت اثر عبور بارهاي متحرك نامشخص

دككتري

عمران - سازه

بهمن 1393

بهمن 1393

دكتر محسنعلي شايانفر

دكتر رضا عباس نيا

چكيده در اين پژوهش مطالعات تحليلي و عددي بر روي روش هاي شناسايي همزمان مقدار و محل آسيب و بارهاي متحرك نامشخص بر روي سازه پل صورت گرفته است. روش ارائه شده تحت عنوان "متغير الحاقي" يك روش به روز رساني مدل المان محدود بر مبناي حساسيت پاسخ ديناميكي سازه است. ويژگي اصلي روش معرفي شده وجود حل تحليلي است كه به همراه يك الگوريتم عدي تدريجي دقت و كارايي روش شناسايي آسيب همزمان را افزايش قابل توجهي داده است. در اين تحقيق، مدلهاي مختلف اندركنش وسيله متحرك-پل بررسي شده و دو مدل بار متحرك و جرم متحرك مورد استفاده قرار گرفته شده است. در مدل جرم متحرك اثرات اينرسي جرم در نظر گرفته مي شود و لذا اين مدل يك سيستم متغير با زمان را تشكيل مي دهد و روش معرفي شده داراي اين قابليت است كه شناسايي همزمان آسيب-بار را در اين سيستم غير خطي متغير با زمان به شكل موثري انجام دهد. كارايي روش پيشنهادي با شناسايي صحيح محل و مقدار آسيب هاي منفرد، چندگانه و تصادفي در تمامي مقادير سرعت و جرم نسبي وسيله متحرك اثبات شده است. همچنين مطالعه مقايسه اي بين روش هاي متعارف تحليل حساسيت و روش معرفي شده صورت گرفته است و نشان داده شده است كه روش متغير الحاقي در ميان روش هاي مبتني بر حساسيت پاسخ ديناميكي كاملا موثر است. منابع مختلف خطا شامل اثرات نويز و خطاي اوليه مدلسازي نيز در پايداري روش شناسايي بحث و بررسي شده است. به منظور جلوگيري از شناسايي هاي غلط در روش هاي قطعي كه توسط عدم قطعيت هاي مدل المان محدود و نويزهاي اندازه گيري ايجاد مي شوند، يك روش احتمالاتي به منظور شناسايي آسيب در سازه پل تحت اثر عبور بارهاي نامشخص توسعه يافته است. روش احتمالاتي پيشنهادي توسعه يافته روش قطعي شناسايي همزمان (متغير الحاقي) است. پس از توسعه روش قطعي اثرات عدم قطعيت ناشي از مشخصات هندسي مقطع المان هاي پل بر روي پارامترهاي فيزيكي تعيين شده بررسي مي گردد. سپس انديس خرابي از پارامترهاي آماري مشخصات فيزيكي سازه آسيب ديده و سالم بدست مي آيد. احتمال وقوع خرابي به عنوان احتمال آنكه سختي المان هاي سازه ثانويه از سازه اوليه كمتر باشد تعريف شده و توسط تئوري قابليت اعتماد محاسبه مي گردد. نتايج اين پژوهش نشان مي دهد كه روش احتمالاتي شناسايي همزمان