تشخیص آسیب در سازه قاب فولادی مهاربندی شده با استفاده از تبدیل موجک نیروهای پسماند
چکیده
تبدیل موجک که اولین بار در سال 1980 مطرح شد، عملیاتی است که از روی توابع پایه و تغییر در آنها یک تابع جدید میسازد. آنالیز تبدیل موجکی با استفاده از قابلیت تجزیه سیگنالها به زمان و فرکانس روشی نوین برای پردازش سیگنالها ارائه می‌دهد. با جایگزینی شبکه موجکی بهجای تحلیل دقیق، دقت عملیات کاهش چندانی نخواهد داشت ولی زمان محاسباتی کاهش چشمگیری نشان می‌دهد. این روش به نسبت جدید در زمینههای مختلف ازجمله مهندسی عمران بهویژه برای تشخیص خرابی و نظارت بر سلامت سازه‌ها استفاده شده است. در این پژوهش ضمن تعریف نیروهای پسماند در سازه، روش تشخیص خرابی به نام «موجک نیروهای پسماند» بهکار گرفته شد. برای این منظور یک سازه 4 طبقه با مهاربندی قطری مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور در سازهی مذکور چندین حالت خرابی تعریف شد و برای هر حالت، ماتریسهای جرم، سختی، شکلهای مودی و فرکانسهای طبیعی استخراج گردید. در نهایت پاسخهای دینامیکی سازه تحت آنالیز موجکی قرار گرفت و در هر حالت با بکارگیری موجک نیروهای پسماند خرابی تعریف شده، تشخیص داده شد. جهت کنترل دقت روش موجک نیروهای پسماند در مرحلهی بعد 3 سازه با سیستم قاب خمشی با ارتفاع های مختلف و یک سازه با سیستم قاب مهاربندی انتخاب و تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی انجام وبا ایجاد اولین مفصل پلاستیک در قاب، پاسخهای دینامیکی استخراج گردید و نتایج حاصل تحت آنالیز موجکی قرار گرفت. تحلیل موجک نیروهای پسماند برای قابهای مذکور نشان از توان این روش در تشخیص خرابی و همچنین تعیین موقعیت آن در حالت رفتار غیرخطی دارد. در بخش پایانی تشخیص خرابی (مفصل پلاستیک) برای سازه هشت طبقه با سیستم قاب خمشی پس از ایجاد مفاصل پلاستیک بیشتر مورد مطالعه قرار گرفت و در این حالت نیز تحلیل موجک نیروهای پسماند توانست موقعیت خرابیهای موجود در قاب را تشخیص دهد.