شناسايي تعداد ترك با رفتار دو خطي در سازه‌هاي قابي

در اين تحقيق، يك روش نوآورانه براي شناسايي تعداد ترك‌هاي تنفسي بدون نياز به اطلاعات سازه اوليه توسعه داده شده است. براي مدل‌سازي سازه‌هاي خسارت‌ديده در نرم‌افزار MATLAB، يك برنامه تحليل ديناميكي غيرخطي با قابليت مدل‌سازي ترك‌هاي دو خطي كد نويسي گرديد. مدل‌سازي ترك‌هاي تنفسي با استفاده از روش نرمي و مفهوم خميدگي اعضا انجام گرفت و به‌منظور تعيين حالت باز يا بسته بودن ترك در هر لحظه ارتعاش، شاخصي بر اساس خميدگي لحظه‌اي هر عضو تعريف شد. به دليل باز و بسته شدن ترك‌ها، فركانس قاب به‌طور مداوم در طول زمان ارتعاش تغيير مي‌كند اگر فقط يك ترك در سازه وجود داشته باشد، دو مقدار فركانس در طول ارتعاش به دست مي‌آيد. واضح است كه يك فركانس مربوط به زماني است كه ترك باز و فركانس ديگر مربوط به زماني است كه ترك بسته است. با افزايش تعداد ترك‌ها، تعداد باندهاي فركانسي ارتعاش نيز به‌صورت غيرخطي افزايش مي‌يابد. در اين تحقيق از اين ويژگي براي تعيين تعداد نقاط آسيب‌ديده در سازه استفاده شده است. با رسم فركانس‌هاي مرتب شده ارتعاش، نقاط با فركانس‌هاي يكسان در يك خط مشخص قرار مي‌گيرند و يك پله فركانسي را تشكيل مي‌دهند. بين تعداد پله‌هاي فركانس و تعداد نقاط ترك‌خورده رابطه معني‌داري وجود دارد. با استفاده از سناريوهاي مختلف ترك‌خوردگي در ساختمان‌هاي يك، دو و پنج طبقه، رابطه‌ي بين تعداد پله‌هاي فركانس و تعداد ترك‌ها به دست آمد. اثر شدت و توزيع ترك‌خوردگي در سه حالت مختلف مورد بررسي قرار گرفت. حالت اول شامل 20 سناريوي مختلف ترك‌خوردگي با ترك‌هايي به عمق 0/1 ارتفاع مقطع و توزيع تصادفي، حالت دوم 20 سناريوي مختلف ترك‌خوردگي با ترك‌هايي به عمق 0/3 ارتفاع مقطع و با توزيع تصادفي و حالت سوم 20 سناريوي مختلف ترك‌خوردگي با ترك‌هايي با عمق و توزيع تصادفي در نظر گرفته شدند. ميانگين و انحراف استاندارد تعداد پله‌هاي فركانسي به دست آمد. اين مطالعه نشان مي‌دهد كه تغييرات تعداد پله‌هاي فركانسي برحسب تعداد ترك در سازه‌هاي مختلف مشابه است.