تخمین خرابی دیوارهای برشی بتن مسلح با استفاده از تصاویر الگوی ترک سطحی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف

2 دانشیار گروه مهندسی سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف

3 استادیار گروه سازه و زلزله دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

4 کارشناس مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف

doi
10.22065/jsce.2022.306462.2590
چکیده

هدف از این مقاله، تخمین سطح خرابی در دیوار برشی بتن مسلح مستطیلی به طور کمّی، بعد از وقوع زلزله است. روش‌های ارزیابی غیرمخرّب موجود در این راستا که شامل بازدید‌ چشمی و اندازه‌گیری بیشینه عرض ترک است، با خطای زیادی همراه‌اند. بنابراین کمّی‌سازی خودکار خرابی با استفاده از روش‌های پردازش تصویر می‌تواند به طرز شگرفی پایش سلامت سازه‌ها بعد از زلزله را بهبود دهد. در این مقاله، پایگاه داده‌ای متشکل از 236 عکس از الگوی ترک سطحی دیوار‌های برشی بتن مسلح مستطیلی جمع‌آوری شده‌است. این عکس‌ها از 72 نمونه آزمایشگاهی تحت بارگذاری چرخه‌ای به ‌دست ‌آمده‌اند. سپس الگوی ترک هر دیوار از روی تصویر مربوطه ترسیم شده است و شاخص‌های هندسه فراکتال برای تمامی عکس‌های موجود در پایگاه داده استخراج گردیده است. ارتباط شاخص‌های هندسه فراکتال و جابجایی نسبی مورد بررسی قرار گرفته و با استفاده از شاخص‌های هندسه فراکتال روابط پیش‌بینی کننده برای میزان جابجایی جانبی نسبی بین طبقاتی ارائه شده است. در این راستا چهار سناریوی متفاوت برای ورودی‌های معادلات در نظر گرفته شده‌است. نتایج نشان‌دهنده دقت بالای روابط پیشنهادی برای تخمین میزان جابجایی نسبی بین طبقاتی با استفاده از شاخص‌های هندسه فراکتال می‌باشد. با استفاده از میزان جابجایی نسبی بین طبقاتی به‌دست‌آمده، می‌توان سطح خرابی سازه را با استفاده از منحنی‌های شکنندگی مرتبط کمّی‌سازی نمود.