پایش سلامتی و تشخیص آسیب ستون تحت اثر بار محوری با استفاده از داده های دینامیکی مودال و روش تحلیلی موجک

همواره سازه ها تحت اثر عوامل طبیعی و یا غیر طبیعی متعددی همچون زلزله، انفجار و گودبرداری های غیر اصولی واقع اند که می تواند آسیب های موضعی موجود در آن ها را تشدید نموده و باعث انهدام آن ها و در نتیجه، ایجاد خسارت های جانی و مالی فراوانی شود؛ بنابراین، پایش سلامتی سازه ها و اعضای سازه ای بسیار مهم و حائز اهمیت است. در این نوشتار، پایش سلامت عضو سازه ای ستون با لحاظ نمودن اثر بار محوری بر پاسخ های دینامیکی مودال (فرکانس های طبیعی و شکل های مود ارتعاشی) انجام شد. نتایج بررسی ها نشان داد که فرکانس های طبیعی تمامی مودها در هر دو وضعیت سالم و آسیب با افزایش بار محوری به صورت نسبت هایی از بار بحرانی مبنا (بار بحرانی بدترین حالت آسیب) کاهش می یابد. همچنین، در بارگذاری های یکسان، همواره فرکانس نمونه سالم از فرکانس نمونه آسیب بیشتر است؛ به طوری که با افزایش شدت آسیب، اختلاف فرکانسی وضعیت های سالم و آسیب افزایش می یابد. با معرفی یک شاخص شناسایی آسیب (DDI) بر مبنای ضرایب موجک حاصل از جزئیات آنالیز موجک شکل های مود وضعیت های سالم و آسیب، محل های آسیب با دقت بالایی به صورت پرش و یا اغتشاش در DDI شناسایی گردید. همچنین، بررسی ها نشان داد که DDI محل های مختلف آسیب مستقل از هم بوده و تنها متاثر از شدت آسیب محل مورد نظر است و اثرات بار محوری بر DDI بسیار ناچیز و قابل چشم پوشی است. مستقل بودن DDI محل های مختلف آسیب نشان دهنده کارآمدی روش پیشنهادی در شناسایی محل های آسیب است؛ زیرا در غیر اینصورت، ممکن است عدم شناسایی یک محل آسیب بر شناسایی سایر محل های آسیب تاثیرگذار باشد.

کلیدواژه ها:

Structural Health Monitoring ، Column Under The Effect Of Axial Load ، Modal Dynamic Response ، Wavelet Analysis ، Damage Detection ، پایش سلامتی سازه ، ستون تحت بار محوری ، پاسخ دینامیکی مودال ، آنالیز موجک ، شناسایی آسیب ستون