روش جديدي براي شناسايي خسارت در پل‌هاي بتني ارائه شد

از سوي محققان مهندسي سازه دانشگاه تربيت مدرس روش جديدي براي شناسايي خسارت در پل‌هاي بتني از نوع تير و دال و اجزاي آن شامل تيرها و دال‌ها با استفاده از مشخصات ديناميكي اندازه‌گيري شده از آزمايش مودال ارائه شد.

کد خبر: ۱۹۵۳۰

چهارشنبه - ۱۶ بهمن ۱۳۸۷ / February 04, 2009

به گزارش گروه علمي و آموزشي «شبكه خبر دانشجو»، اين متدولوژي اصلي ترين دستاورد طرح تحقيقاتي عليرضا قاري قرآن، دانشجوي مهندسي عمران (سازه) بود كه در قالب رساله دكتراي تخصصي وي انجام و ارائه شد.

براي اين منظور برنامه كامپيوتري بر مبناي تئوري حاكم بر رفتار ديناميكي سازه ها و حل به روش ريتز RDDM نوشته شد كه با استفاده از نتايج آزمايشي براي فركانس هاي طبيعي و شكل هاي مودي، وجود خسارت در سازه را تشخيص و مكان يابي مي كند.

در اين پژوهش براي كمي كردن خسارت از تعريف انديسي به عنوان شاخص خسارت و يا سلامت استفاده شده است.

در تحقيقات مشابه كه خسارت از نوع خمشي را بررسي مي كند، نسبت سختي المان در هر وضعيت خسارت به سختي همان المان در حالت سالم را به عنوان شاخص خسارت تعريف كرده و فرض بر اين است كه پس از خسارت آن المان به اندازه حاصل ضرب اين پارامتر در سختي اوليه در باربري سازه مشاركت دارد.

در اين پژوهش، ضمن بررسي هاي انجام شده به وسيله نتايج آزمايش و برنامه RDDM اين فرضيه اصلاح شده و به جاي يك شاخص، تابع خسارت يا سلامت معرفي شده است.

طي اين بررسي ها مشاهده شده است كه پاسخ هاي ارتعاشي سازه با توجه به بردار اوليه خسارت منطبق بر نتايج آزمايش نيستند؛ به همين منظور با بكارگيري مدل تحليلي اجزاي محدود كه قادر به مدل كردن ترك در سازه هاي بتني باشد و استفاده از روش الگورتيم ژنتيك براي حداقل سازي خطاهاي نتايج تحليل نسبت به نتايج آزمايش بردار اوليه اصلاح شده به طوري كه بردار اصلاحي تعين شده نرم هاي معرفي شده بين فركانس هاي طبيعي و شكل هاي مودي حاصل از تحليل و آزمايش را حداقل مي كند.

تابعي كه اين دو بردار را به يكديگر مرتبط مي كند تحت عنوان تابع خسارت يا سلامت سازه بسته به نوع شاخص خسارت يا سلامت استفاده شده معرفي مي شود.

در اين پژوهش براي هر حالت بارگذاري در هر نمونه با مقادير مختلف نيروي پيش تنيدگي اين تابع تعيين شده و مجموعاً 53 تابع براي نمونه هاي مختلف بدست آمده است.

نهايتاً بر اساس پارامترهاي بدون بعد معرفي شده كه بيانگر مشخصات هندسي و نيروي پيش تنيدگي هستند يك تابع معرفي شده است.

بررسي نسبت ميرايي سازه به طور جداگانه و توام با پارامترهاي ديگر نظير فركانس هاي طبيعي و شكل هاي مودي در تعين تابع مذكور يكي ديگر از اقدامات انجام شده در اين تحقيق بود.

در اين راستا مطالعات گسترده اي براي تعيين نوع ميرايي تيرهاي بتني پيش تنيده از طريق آزمايش هاي تجربي و بررسي اثر افزايش ترك (خسارت) در اثر اضافه بار بر اين پارامتر نيز از نتايج اين پژوهش است.

يكي از جنبه هاي مهم انجام آزمايش هاي مودال در سازه هاي بزرگ تحريك آنها است.

در اين تحقيق براي تحريك سازه هاي مورد مطالعه شامل تيرها و پل ها دو چكش جداگانه ساخته شده كه مي توان آن را ويژگي ديگر اين پژوهش دانست.

لازم به ذكر است، اين تحقيق با راهنمايي دكتر فرهاد دانشجو در دانشكده فني مهندسي دانشگاه تربيت مدرس انجام شد./انتهاي پيام/