شناسایی آسیب در قاب برشی با استفاده از ترکیب تبدیل موجک پیوسته و معیارهای آنتروپی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2 دانشجوی کارشناسیارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
3 استاد، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
doi
10.22065/jsce.2025.535686.3776چکیده
این پژوهش، شناسایی آسیب در قاب برشی تحت تحریکات لرزهای را با روشی ترکیبی مبتنی بر تبدیل موجک پیوسته و آنتروپی تقریبی، نمونه و فازی ارائه میدهد. استفاده از آنتروپی بهعنوان معیاری برای کمیسازی بینظمی سیگنال پاسخ سازه امکان سنجش تغییرات ناشی از آسیب را فراهم میکند. ابتدا پاسخهای شتاب سازه با تبدیل موجک پیوسته با موجک مادر مورلت به حوزه زمان–فرکانس نگاشت میشوند تا تحلیل ویژگیهای محلی سیگنال ممکن گردد. سپس، معیارهای آنتروپی مبتنی بر ضرایب موجک در هر مقیاس برای حالات مختلف آسیب و تمام طبقات محاسبه شده و رخداد آسیب با رصد تغییرات شاخص آسیب شناسایی و عملکرد آنها از نظر دقت مقایسه میگردد. برای شناسایی مودهای حساس به آسیب، فرکانسهای معادل مقیاس در موجک با فرکانسهای طبیعی سازه سالم در هر مود تطبیق داده میشوند تا تأثیر آسیب بر مودهای ارتعاشی سازه مورد بررسی قرار گیرد. برای ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی، یک قاب برشی پنج طبقه در نرمافزار متلب مدلسازی شده و تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی تحت دو رکورد زلزله انجام میگیرد. نتایج نشان میدهد وقوع آسیب منجر به تغییر شاخصهای مبتنی بر آنتروپی در برخی نواحی فرکانسی شده که بیانگر رشد بینظمی در رفتار دینامیکی سازه میباشد. میانگین شاخص مبتنی بر آنتروپی نمونه طبقات سازه در اغلب حالات آسیب بیشتر از آنتروپی تقریبی و فازی است و توانایی بالاتری در آشکارسازی تغییرات ناشی از آسیب دارد. بیشترین اختلاف بین آنتروپیها در حالت سالم و آسیبدیده در محدوده فرکانسی نزدیک به فرکانسهای طبیعی سازه سالم مشاهده میشود که امکان شناسایی مودهای حساس به آسیب را فراهم میکند. همچنین، آنتروپی نمونه مبتنی بر ضرایب موجک معمولاً در مود اول حساسیت بیشتری نسبت به آسیب دارد، در حالی که آنتروپی تقریبی و فازی بیشترین حساسیت خود را در مود سوم نمایش دادهاند.