شناسایی سختی طبقات در ساختمان‌های برشی با استفاده از آزمایش ارتعاش محیطی با نوفه بالا

نویسندگان

1 عضو هیات علمی/ پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله

2 گروه مهندسی عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

doi
10.22060/ceej.2019.16095.6123
چکیده

شناسایی سیستم بر پایه داده‌برداری ارتعاش سازه به عنوان ابزاری قدرتمند برای رسیدن به یک مدل ریاضی از رفتار دینامیکی سازه در سال‌های اخیر مورد توجه مهندسان سازه قرار گرفته است. از میان رویکردهای توسعه یافته، رویکردهای مبتنی بر استفاده از داده‌های آزمایش ارتعاش محیطی که بدون نیاز به ابزارهای تحریک پیچیده و بدون محدودیت توقف در سرویس‌دهی سازه، به شناسایی سیستم می‌پردازند، از محبوبیت بیشتری برخوردارند. با توجه به تعداد بالای درجات آزادی در برخی سازه‌ها و عدم امکان داده‌برداری در تمام درجات آزادی، در مواقعی لازم است تا داده‌برداری در درجات آزادی محدودی انجام گرفته و علاوه بر تعیین پارامترهای مدی، مشخصه‌های فیزیکی نیز شناسایی گردند. از میان مشخصه‌های فیزیکی سازه، مشخصه‌ی سختی در مسائل تشخیص خرابی دارای اهمیت بیشتری است. هدف این مقاله ارائه‌ی روشی جهت شناسایی سختی طبقات در ساختمان‌های برشی با استفاده از داده‌های پاسخ ناکامل خروجی است. بر اساس روش پیشنهادی که بر پایه تئوری‌های دینامیک سازه‌ها و روش شناسایی زیرفضای تصادفی استوار است، نخست زیرماتریس سختی شناسایی شده و سپس با معادلات ساده ریاضی سختی طبقات تعیین می‌گردند. از آنجایی که در آزمایش ارتعاش محیطی، وجود نوفه دور از انتظار نمی‌باشد، در این مقاله اثرات نوفه نیز مورد بررسی قرار گرفته است. برای ارزیابی روش پیشنهادی از مدل تحلیلی سازه‌ی پنج طبقه و بیست طبقه‌ی برشی استفاده شده است. تحلیل‌های گسترده توانمندی و دقت روش پیشنهادی را در شناسایی صحیح سختی طبقات در داده‌برداری‌های ناکامل حتی در حضور نوفه را تایید می‌کنند.