تخمین ظرفیت ترک‌خوردگی، تسلیم و نهایی مقاطع بتن مسلح و فولادی مقاوم سازی شده با استفاده از FRP به‌کمک تبدیل موجک

نویسندگان

1 دانشکده فنی و ‌مهندسی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران.

2 دانشکده فنی و ‌مهندسی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران.

doi
10.22060/ceej.2020.17236.6499
چکیده

امروزه تشخیص خرابی در سازه­ها، از موضوعات مورد توجه در بحث پایش سلامت سازه­ها می‌باشد. با بررسی تغییرات ایجاد شده در پاسخ سازه­ای به لحاظ تغییر سختی، می‌توان انواع خرابی­ها را شناسایی نمود. تبدیل موجک یک ابزار نسبتاً جدید ریاضی در زمینه پردازش سیگنال­های ناپایدار می­باشد و با مباحث زمان و فرکانس ارتباط نزدیکی داشته و قابلیت زیادی را برای تشخیص آسیب سازه­ای دارد. تغییرات سختی شامل ترک­خوردگی، تسلیم­شدگی فولاد، خردشدگی بتن و گسیختگی  FRPدر مقاطع مقاوم­سازی شده بتن مسلح یا فولادی می­باشد. به کمک تبدیل موجک می‌توان با اندازه­گیری لحظه­به­لحظه پاسخ حاصل از بارگذاری خمشی یا پیچشی، ظرفیت مقطع متناظر با تغییرات سختی را تعیین نمود. نمونه­های آزمایشگاهی مورد بررسی شامل تیرهای فولادی مقاوم­سازی شده با FRP پر شده با بتن تحت اثر خمش و تیرهای بتن مسلح مقاوم­سازی شده با CFRP تحت اثر پیچش خالص موجود در ادبیات فنی می­باشد. نتایج حاصل از تبدیل موجک نشان می‌دهد که محل آسیب به صورت اغتشاشاتی در نمودار ضرایب موجک گسسته نمایان می‌شود که بیانگر زمان رخداد ترک­خوردگی، تسلیم­شدگی فولاد، خردشدگی بتن در ناحیه فشاری و گسیختگی FRP است. لذا با استفاده از تبدیل موجک و پردازش داده­ها می‌توان ظرفیت های ترک­خوردگی و تسلیم­ مقطع تیرهای تحت اثر پیچش و ظرفیت تسلیم­ فولاد و ظرفیت نهایی مقطع تیرهای تحت اثر خمش را محاسبه نمود. نتایج نشان می‌دهد که تطابق بسیار خوبی بین نتایج بدست آمده از روش تبدیل موجک گسسته با نتایج آزمایشگاهی و عددی وجود دارد.