آسیب شناسی سد بتنی دوقوسی با استفاده از روش اجزای محدود و تبدیل موجک بسته ای

thesis
abstract

سازه های موجود در معرض خطرات عمده ای مانند افت کارایی سازه و ویرانی آن می باشند. این مشکلات با بارگذاری اضافی حاصل از خطرات طبیعی یا مصنوعی مانند: زلزله و انفجار تشدید می شوند. آسیب های سازه ای موجب تغییرات نامطلوب در کارایی سازه می گردند. خرابی ها ممکن است بطور ناگهانی رخ دهند مانند گسیختگی یک المان در اثر بارگذاری زلزله یا از نوع رشد آسیب و بصورت پیشرونده باشند مانند کاهش سختی و مقاومت در اثر رشد ترک. متدهای پایش سلامت سازه ها (structural health monitoring) که به اختصار shm نامیده می شود، موضوع تحقیقات پردامنه ای است که تاکنون انجام شده است. در سال های اخیر نیز برای توسعه سیستم های قابل اعتماد و بهینه shm کوشش های فراوانی شده است. این سیستم ها باید جوابگوی سوالاتی مانند محل آسیب و خرابی سازه ها باشند که در اینصورت می توان به تمهیدات بعدی برای تعمیر و بهسازی سازه ها اندیشید. بطور کلی، shm بصورت زیر تعریف می شود: "گردآوری، ارزشیابی و آنالیز اطلاعات تکنیکی به منظور تسهیل در تصمیم گیری های مدیریتی در طول عمر سازه." امروزه شیوه های متنوعی برای کشف و مکان یابی خرابی در سازه ها بکار می رود. بسیاری از این روش ها دامنه کاربرد محدودی دارند و در اکثر این روشها می بایست محل تقریبی خرابی، از ابتدای کار مشخص باشد. مهمترین نکته در طراحی یک سیستم shm کارا، آگاهی از تغییرات مورد جستجو و نحوه شناسایی آنهاست. اثرات و مشخصه های خرابی در یک سازه خاص، نقش کلیدی را در تعریف و پایه ریزی یک سیستم shm ایفا می کند. بیشتر روش های shm، بر آنالیز مودال ارتعاشات و مطالعه تغییرات فرکانس های ویژه و شکل مودها توجه داشته اند. آسیب ها و عیوبی از قبیل ترک، شکاف، کاهش جرم حجمی و کاهش ضریب الاستیسیته؛ موجب کاهش سختی می شوند. این مطلب همراه با افزایش زمان تناوب طبیعی سازه ( کاهش فرکانس ) خواهد بود. به نظر می رسد، بدلیل توزیع غیر یکنواخت تنش در سازه مرتعش و تفاوت آن در هر مود، وجود ترک بر مودهای ارتعاشی تاثیری غیریکنواخت خواهد داشت. بر پایه این مسئله، روش های تعیین خرابی متفاوتی مورد ارزیابی قرار گرفته و کارایی هر یک با توجه به نتایج تئوریک و یا آزمایشگاهی مشخص شده است. کنیک تحریک دینامیکی یکی از روشهای مرسوم در سال های اخیر می باشد و در صورتیکه با مدل شبیه سازی شده کامپیوتری به کمک روش عددی اجزا محدود (fem) همراه باشد، تبدیل به روشی بسیار سودمند و کارا خواهد شد. محققین بسیاری در سراسر جهان از این روش برای مطالعه و ارزیابی سلامتی سازه ها و در شاخه های گوناگون صنعتی استفاده کرده اند و بر این عقیده اند که با در نظر گرفتن اهمیت نگهداری بلند مدت سازه هایی همچون پل ها، سازه های دریایی، سدها و غیره، می بایست وابستگی این روش ها به استفاده از ابزارآلات تحریک کننده (که نیروهای اعمال شده از آنها قابل اندازه گیری هستند) را کاهش داده و بجای آن نیروهای طبیعی و محیطی روزمره را به عنوان عامل تحریک کننده سازه جایگزین ساخت. در این میان، ترک ها از مهمترین دلایل شکست های سازه ای هستند که شناسایی و نمایان کردن آنها در زمره متدهای shm قرار می گیرد. تشخیص آسیب در سدهای بتنی دوقوسی با توجه به حساسیت این سازه ها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. این تحقیق امکان شنایایی آسیب در نقاط مختلف از جمله تاج و کوله های سد را بررسی می کند. ابتدا برای حصول اطمینان از صحت مدلسازی، مدل یک سد فرضی در نرم افزار abaqus ایجاد شده و نتایج آنالیز مودال با نتایج حاصل از مدلسازی آزمایشگاهی این سد مقایسه شده و نتایج حاصل صحت مدلسازی را تایید کرده است. سپس مدل یک سد واقعی در دو حالت سالم و ترکدار در نرم افزار اجزا محدود ایجاد شده و تحلیل دینامیکی روی آن انجام گرفته و نتایج به تول باکس wavelet packet در نرم افزار matlab منتقل شده و با استفاده از تحلیل های انجام شده در این نرم افزار امکان تشخیص آسیب بررسی خواهد شد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

شناسایی آسیب بر مبنای شناسایی سیستم سد بتنی دوقوسی با استفاده از اجزای چسبنده ترک توسعه یافته و تبدیل موجک

برای شناسایی آسیب در یک سازه بزرگ و پیچیده، نیاز به مدلسازی دقیق عددی است تا نتایج بدست آمده از این مدل غیرخطی، با استفاده از روش شناسایی سیستم مورد مقایسه و ارزیابی قرار گیرند. در این راستا، مدل المان محدود توسعه یافته بر پایه مدل ترک چسبنده (اجزای چسبنده ترک توسعه یافته) برای مواد بتنی به عنوان مدلی قابل اطمینان برای ارزیابی پاسخ های واقعی سازه سد بتنی دوقوسی کارون 3 در برابر بارهای وارده و آ...

full text

شناسایی مودال سد بتنی قوسی با استفاده از روش ترکیبی تجزیه دامنه فرکانس و تبدیل موجک

شناسایی سیستم یکی از مهم­ترین و مؤثرترین روش­ها برای بررسی رفتار سازه در دوره بهره­برداری و نیز تشخیص مشکلات احتمالی پیش آمده در سازه می­باشد. روش­های متعددی در زمینه شناسایی مودال سیستم­های سازه­ای مورد استفاده قرار می­گیرند که هر کدام مزایا و معایبی را در استخراج پارامترهای مودال (فرکانس­های طبیعی و ضرایب میرایی) دارا هستند. در این مقاله از ترکیب روش­های تجزیه حوزه فرکانس (FDD) و تبدیل موجک (...

full text

ارزیابی خرابی لرزه ای سد بتنی دوقوسی با استفاده از روش المان محدود توسعه یافته و مدل ترک چسبنده بتن مطالعه موردی: سد کارون ( III)

برای شبیه سازی آسیب و خرابی سد بتنی دوقوسی تحت خطرات طبیعی مانند زلزله، نیاز به روش های دقیق عددی است تا اثرات آن به صورت صحیح و بهینه اعمال شود. بعبارت دیگر تهیه مدل عددی غیرخطی از سازه که بتواند رفتار آن را توجیه کند بسیار با اهمیت خواهد بود. در این تحقیق ارزیابی خرابی لرز های سد بتنی دوقوسی کارون III با استفاده از روش المان محدود توسعه یافته و مدل ترک چسبنده بتن تحت تحریک لرزه ای قوی انجام م...

full text

شناسایی مودال سد بتنی قوسی با استفاده از روش ترکیبی تجزیه دامنه فرکانس و تبدیل موجک

شناسایی سیستم یکی از مهم­ترین و مؤثرترین روش­ها برای بررسی رفتار سازه در دوره بهره­برداری و نیز تشخیص مشکلات احتمالی پیش آمده در سازه می­باشد. روش­های متعددی در زمینه شناسایی مودال سیستم­های سازه­ای مورد استفاده قرار می­گیرند که هر کدام مزایا و معایبی را در استخراج پارامترهای مودال (فرکانس­های طبیعی و ضرایب میرایی) دارا هستند. در این مقاله از ترکیب روش­های تجزیه حوزه فرکانس (fdd) و تبدیل موجک (...

full text

مقایسه ی تحلیل استاتیکی و مودال در شناسایی آسیب سد وزنی با استفاده از تبدیل موجک

در هر سازه‌ی عمرانی ممکن است در اثر بارگذاری حدی، مانند زلزله و بادهای شدید، آسیب‌های سازه‌یی ایجاد شود که این آسیب‌ها می‌توانند منجر به شکست‌های سازه‌یی فاجعه‌بار شوند. این در حالی است که اهمیت ارزیابی ایمنی در سازه‌هایی نظیر سدهای بتنی بزرگ که حضور آسیب در آن‌ها علاوه بر ایجاد خسارت‌های اقتصادی، ایمنی ساکنان پایین‌دست سدها را نیز به‌خطر می‌اندازد، بیش از پیش اهمیت می‌یابد. رویکرد کنترلی سازه،...

full text

شناسایی دو بعدی ترک خوردگی لرزه ای سد بتنی وزنی بر مبنای روش المان محدود توسعه یافته و تبدیل موجک

در این تحقیق شناسایی ترک خوردگی لرزه ای سد بتنی بر مبنای روش المان محدود توسعه یافته و تبدیل زمان – فرکانس انجام شده است. بدین منظور ابتدا مدل عددی سد با استفاده از روش المان محدود ساخته شده و تحلیل می شود. سپس قابلیت ترک خوردگی به بدنه سد بدون معرفی ترک اولیه با استفاده از روش المان محدود توسعه یافته اضافه و تحت تحریک لرزه ای تحلیل می شود. در واقع کل بدنه سد حین تحریک لرزه ای مستعد آسیب بوده و...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023