پايش سلامتي اتصالات قاب هاي فولادي با استفاده از تبديل موجك

Health monitoring of connections in steel frames using wavelet transform

رفتار قاب هاي فولادي در هنگام وقوع زمين لرزه تا حد زيادي وابسته به عملكرد اتصالات آنها دارد. بنابراين شناسايي آسيب در اتصالات از اهميت بالايي برخوردار است. در تحقيق حاضر يك روش نوين براي تشخيص آسيب در اتصالات تير به ستون قابهاي فولادي ارايه شده است. براي مدلسازي آسيب در محل اتصالات و بررسي تاثير آن در رفتار ديناميكي قابها، اتصالات بصورت نيمه صلب لحاظ شده و ميزان آسيب براساس درصد گيرداري اتصالات در نظر گرفته شده است. به عبارت ديگر اتصالات به صورت فنرهاي دوراني مدل شده است كه اثر آنها در ماتريسهاي جرم و سختي المانها در نظر گرفته شده است. براي نمايش كارايي روش پيشنهادي از دو قاب فولادي پنج طبقه يك دهانه و ده طبقه دو دهانه استفاده شده است. پس از تحريك قاب هاي آسيب ديده تحت شتابنگاشت زمين لرزه، تاريخچه زماني پاسخ سرعت در درجات آزادي مختلف بدست آمده و با استفاده از تبديل موجك تجزيه شده است. پس از تجزيه تاريخچه زماني پاسخ سازه، ضرايب جزييات بدست آمده است. بررسي اين ضرايب بيانگر آنست كه حداكثر ضريب جزييات در زمان ايجادآسيب در اتصالات بدست آمده است. به بيان ديگر روش پيشنهادي توانسته است وقوع آسيب در اتصالات تير به ستون قاب هاي فولادي را با دقت بالايي شناسايي كند.

he behavior of steel frames during earthquakes depends on the performance of their joints. In this study, the event of damages in beam-to-column connections of steel frames subjected to an earthquake ground motion is detected, which is related to the numbers of spikes in wavelet results. The proposed method is based on the detection of abrupt changes in seismic vibration responses by the analysis of velocity responses using wavelet analysis. In order to model damage at the joints, beam-to-column connections are considered to be semi-rigid and damage is considered based on the end-fixity factors. In the proposed method, velocity responses for the different damage cases under Kocaeli (1999) earthquake was analyzed using wavelet transform. The peak values of the details of the response can be expressed the time of damage occurrence in the beam-to-column connections. To illustrate the effectiveness of the proposed method, a five story and ten story steel frames have been used. The results indicate that the proposed method has been able to identify the damage occurrence in the connections with high accuracy.