25249

تشخيص آسيب سازه‌اي بر مبناي بهينه يابي بر اساس مشخصات مودال با استفاده از الگوريتم بهينه سازي ازدحام سلپ

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران گرايش زلزله

1397

1397/6/26

دكتر غلامرضا قدرتي اميري

عمران

چكيده بحث پايش سلامتي سازه‌ها، از اهميت بسيار زيادي برخوردار است. تصميم‌گيري در مورداستفاده، ترميم، و يا عدم استفاده از يك سيستم سازه‌اي كه تحت بار ديناميكي (مانند زلزله، باد و غيره) قرار داشته است، با نتايج به‌دست‌آمده از پايش سلامتي سازه‌ها، صورت مي‌پذيرد. در اين ميان، تشخيص محل و شدت آسيب‌هاي رخ‌داده در سازه‌ها، به‌عنوان اولين مرحله از مراحل پايش سلامتي، نقش مهمي در انجام ساير مراحل، ايفا مي‌نمايند. بدون شك، تشخيص سريع و دقيق محل و شدت آسيب، مي‌تواند در دستيابي به يك تصميم مناسب پيرامون وضعيت سازه‌ي موردبررسي، كمك‌كننده باشد. در اين پايان‌نامه، روش‌هايي جديد به‌منظور شناسايي محل و شدت آسيب در سازه‌ها، ارائه‌شده است. اين روش‌ها، بر پايه‌ي اندازه‌گيري پارامترهاي مختلف ديناميكي سازه‌ي آسيب‌ديده، استوار مي‌باشند. در اين روش، با تعريف مسئله‌ي تشخيص آسيب به‌عنوان يك مسئله‌ي بهينه‌يابي و با استفاده از الگوريتم بهينه‌يابي ازدحام سلپ، محل و شدت آسيب با در نظر داشتن يك تابع هدف مبتني بر محاسبه‌ي متغيرهاي مشخصات مدال و فركانس سازه، تعيين مي‌گرديد. به‌منظور بررسي كار آيي روش‌هاي پيشنهادي، مثال‌هاي عددي متعددي موردمطالعه و بررسي قرارگرفته‌اند و نتايج به‌دست‌آمده با نتايج حاصل از دو الگوريتم شناخته‌شده‌ي ژنتيك و سي بي او مقايسه شده است. همچنين مطالعاتي پيرامون پايداري روش‌هاي پيشنهادي تحت مهم‌ترين چالش‌هاي موجود درزمينه ي تشخيص آسيب، نظير استفاده از اطلاعات مودال ناقص صورت پذيرفته است. نتايج به‌دست‌آمده، حاكي از كار آيي روش پيشنهادي در تشخيص و تعيين آسيب‌هاي رخ‌داده در سازه‌ها هست.

1400/07/01

Optimization-based structural damage detection based on modal data using salp swarm algorithm

9/17/2019 12:00:00 AM

The issue of monitoring the health of structures is very important. The decision to use, repair, or not to use a system of structures that have been subjected to dynamic loads (such as earthquakes, winds, etc.) is made with the results obtained from the monitoring of the health of the structures. In this regard, identifying the location and severity of injuries in structures, as the first stage of health monitoring, play an important role in performing other steps. Undoubtedly, rapid and accurate identification of the location and severity of damage can help to make an appropriate decision about the condition of the structure under study. In this dissertation, new methods are proposed to identify the location and severity of damage in structures. These methods are based on the measurement of various dynamic parameters of the damaged structure. In this method, by defining the problem of damage detection as an optimization problem and using the optimization algorithm of salp swarm, the location and severity of damage were determined by considering a target function based on calculating the variables of modal profile and structure frequency. In order to evaluate the effectiveness of the proposed methods, several numerical examples have been studied and the obtained results have been compared with the results obtained from two well-known genetic algorithms and CBO. Also, studies on the sustainability of the proposed methods have been conducted under the most important challenges in the field of damage diagnosis, such as the use of incomplete modal information. The obtained results indicate the efficiency of the proposed method in diagnosing and determining the damages that occurred in the structures.

تشخيص خرابي در سازه، الگوريتم ازدحام سلپ، الگوريتم فراكاوشي

Damage detection of structures, Salp swarm algorithm, Meta-heuristic algorithm