کنترل سلامت یک سد بتنی قوسی با استفاده از یک روش ترکیبی موثر مبتنی بر تجزیه حوزه فرکانس و تبدیل موجک

تحلیل مودال عملیاتی، به عنوان شاخه ای از شناسایی سیستم، نقش بسیار مهم و کاربردی در تعیین مشخصات دینامیکی سازه ها ایفا می کند. در این رویکرد عملیاتی که مبتنی بر آزمایش ارتعاش محیطی تحقق می پذیرد، بارهای محیطی و بهره برداری به عنوان منشا تحریک سازه در نظر گرفته می شوند. در تحقیق حاضر، یک روش تلفیقی تشکیل یافته از تجزیه حوزه فرکانس (FDD) و تبدیل موجک (WT)، تحت عنوان FDD-WT، به منظور شناسایی فرکانس های طبیعی و نسبت های میرایی یک سد بتنی قوسی پیشنهاد شده است. علاوه بر این، تبدیل موجک پاسخ های لرزه ای نیز به منظور صحت سنجی و مقایسه نتایج محاسبه شده اند. برای این منظور، با استفاده از نمایش زمان- فرکانس بدست آمده از تبدیل موجک، موقعیت زمانی و فرکانسی مودهای سیستم در طی وقوع زلزله های مختلف مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. در این مقاله، سد بتنی قوسی پاکویما واقع در ایالت کالیفرنیای آمریکا به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده است و از رکوردهای لرزه ای مربوط به زلزله های ۱۹۹۴ نورتریج، ۲۰۰۱ سن فرناندو و ۲۰۰۸ چینوهیلز نیز به منظور ارزیابی مشخصات دینامیکی و کنترل سلامت سازه ای، در طول دوره زمانی ۱۹۹۴ تا ۲۰۰۸ استفاده شده است. بررسی تغییرات فرکانس های طبیعی سازه نشان می دهد که سد مذکور در طی زلزله ۱۹۹۴ نورتریج (حدود ثانیه چهارم) دچار آسیب جدی شده بود، در حالی که ارتعاشات این سازه بتنی در طی ۴ ثانیه اول این زلزله و نیز زلزله های ۲۰۰۱ و ۲۰۰۸، تقریبا به صورت خطی بوده است.

کلیدواژه ها:

Operational modal analysis ، Ambient vibration test ، Frequency domain decomposition ، Wavelet transform ، Structural health monitoring ، تحلیل مودال عملیاتی ، آزمایش ارتعاش محیطی ، تجزیه حوزه فرکانس ، تبدیل موجک ، کنترل سلامت سازه ای