شناسایی آسیب در شاه تیرهای بتنی عرشه پل‌ها با استفاده از توزیع زمان-فرکانس مربعی و شبکه عصبی

نویسندگان

1 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران

2 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

3 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

doi
10.22060/ceej.2022.19812.7262
چکیده

شناسایی آسیب در سازه‌ها به ویژه در چند سال اخیر به شدت مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش روش جدیدی برای شناسایی آسیب در شاه تیرهای بتنی عرشه پل‌ها ارائه گردیده است. سهولت کاربرد، دقت بالا و کاهش هزینه­های پایش از پیش فرض‌های در نظر گرفته شده برای ارائه روش جدید بوده ­است. در این تحقیق با بهره‌گیری از ابزارهای پردازش سیگنال و هوش مصنوعی، ویژگی‌های حساس به خسارت به گونه‌ای استخراج شده­اند که وجود آسیب، شدت و محل آن تنها با استفاده از سیگنال‌های پاسخ ارتعاش دریافتی از یک حسگر با دقت بسیار بالا و در حدود 99 درصد و درصد خطای کمتر از 1 تعیین گردند. بر اساس روش ارائه شده ابتدا با استفاده از تابع زمان – فرکانس مربعی، سیگنال‌های پاسخ دریافتی از سازه با سناریوهای مختلف که در حالات سالم و دارای آسیب با درصدهای متفاوت، مورد پردازش واقع شده، سپس با استفاده از این داده‌ها به عنوان ورودی به شبکه‌ی عصبی و تعیین خروجی‌های متناسب نسبت به آن، شبکه‌ی مورد نظر آموزش داده شده است. به منظور ارزیابی، صحت‌سنجی و اطمینان از عملکرد روش پیشنهادی، از مدل عددی تیر بتنی و همچنین مدل عددی پل شهید مدنی تبریز در حالت‌های عادی و نوفه دار استفاده شده است. نتایج محاسبات بیانگر دقت تشخیص بالای این روش و کمترین میزان خطا در تعیین میزان سلامت سازه و همچنین شناسایی موقعیت المان آسیب دیده می‌باشد.