شناسایی آسیب در سازه های ساختمانی با استفاده از روش زیرفضا

آسیب های سازه ای موجب تغییرات نامطلوب در کارایی و عملکرد سازه ها می شوند. این آسیبها به علت فرسایش سازه ناشی از عمر زیاد آن، عوامل محیطی شدید (زلزله و باد) ایجاد می شوند. وجود آسیب درسازه موجب تغییرات نامطلوب در عملکرد آن شده و ممکن است سبب بوجود آمدن انواع خسارات مالی وجانی گردد. از این رو روش های پایش سلامت سازه ای نقش مهمی در بهسازی و جلوگیری از ایجاد خسارات احتمالی در سازه ایفا می نمایند. با توجه به تمایل روز افزون محققین به سمت تولید روش های علمی، اقتصادی و بهینه از نظر زمان، در زمینه پایش سلامت سازه ای نیز ارائه راهکارهای بهینه مورد توجه محققین بوده است. یکی از روش های کشف آسیب روش زیرفضاها می باشد. در این روش به دلیل کاهش تعداد پارامترهای نامشخص و کم شدن تعداد درجات آزادی، کارایی و همگرایی محاسبات افزایش می یابد. در این تحقیق با استفاده از روش زیرفضا الگوریتمی بیان می شود که با استفاده از تعداد حسگر محدود قادر به شناسایی مقدار و مکان آسیب است. اثر نویز بر روی دقت شناسایی آسیب روش پیشنهادی مورد بررسی قرار می گیرد و ملاحظه می شود که با وجود شدت نویز قابل ملاحظه، این روش با مقدار خطای قابل قبول شناسایی آسیب را انجام می دهد. محدودیت تعداد حسگرهای نصب شده موجب ایجاد خطای زیادی در شناسایی پارامترهای سازه ای نشده و حتی در حالت نویز میزان خطا کمتر ازحالاتی است که تعداد حسگرها بیشتر است. روش پیشنهادی قادر به شناسایی آسیب در سازه های بلند با درجه آزادی زیاد که با استفاده از حافظه کامپیوترهای معمولی قابل انجام نیستند، است. این مزیت باعث ایجاد صرفه جویی در زمان و هزینه در سازه های بزرگ می شود. یکی از نوآوری های این پروژه تحقیقاتی ارائه راهکاری برای ساخت سازه هوشمند است به طوری که اگر درحین القای تحریک های خارجی شدید، در سازه خرابی ایجاد گردد؛ خود سازه بصورت لحظه ای آسیب را شناسایی کند. سپس در بخش تصمیم گیری، بر اساس آسیب های شناسایی شده دستورهای لازم به بخش استراتژی کنترل صادر گردد. فرمان های صادر شده به تجهیزات کنترلی نیمه فعال نصب شده در سازه فرستاده می شود. بطوری که تجهیزات آن چنان نیروهای کنترلی در سازه تولید کنند که اثرهای ناشی از خسارت را جبران و شدت آسیب های ایجاد شده در آینده را نیز کاهش دهد. این امر نیازمند آن است که در یک سازه هر دو استراتژی بررسی سلامت سازه ای و کنترل ارتعاشی سازه ها بطور همزمان بکار گرفته شوند. کلمات کلیدی: نظارت سلامت سازه ای لحظه ای، استراتژی کنترل نیمه فعال، روش زیرفضا، حسگرهای محدود، دستگاه نیمه فعال با سختی متغیر(saivs)، شناسایی سیستم.