تشخيص الگوي آسيب ديوارهاي برشي بتن‌آرمه با استفاده از تبديل‌هاي رياضياتي

Damage Detection of Reinforced Concrete Shear Walls Using Mathematical Transformations

پايش سلامت سازه عمراني در مفهوم كلي، يك رويه‌اي به‌جهت تامين اطلاعات دقيق و بدون اتلاف وقت در مورد شرايط و كارايي سازه مي‌باشد. وجود عوامل متنوع آسيب از يك‌سو و از سويي ديگر غير‌قابل پيش‌بيني بودن آينده، يك ضرورت براي بكار‌گيري پايش سلامت سازه مي‌باشد. نظارت بر سلامت سازه‌ها و تشخيص آسيب آن در مراحل اوليه يكي از موضوعات مورد توجه هميشگي بوده است زيرا بيش‌تر آسيب‌ها را مي‌توان با بررسي اوليه از وضعيت موجود سازه‌ها اصلاح و ترميم نمود و بدين ترتيب از گسترش خرابي در سازه‌ها و فروريختن ساختمان و افزايش هزينه‌ها جلوگيري كرد. در اين ميان  شناسايي زو‌د‌هنگام آسيب ديوارهاي برشي بتني كه براي مقابله با بار‌هاي جانبي وارد بر سازه‌ها طراحي مي‌شوند امري حياتي است. زيرا خرابي و نقص در عملكرد سازه‌اي ديوارهاي برشي مي‌تواند منجر به بروز آسيب‌هاي جدي و يا حتي خرابي پيش‌رونده سازه‌هاي بتني گردد. تغيير در سختي و فركانس مي‌تواند وقوع آسيب را به طور واضحي نشان دهد. استفاده از تبديل‌هاي رياضي نيز ابزاري جهت تشخيص آسيب مي‌باشند. در اين مقاله پس از بيان مباني پايش سلامت سازه، با آناليز تاريخچه زماني غير‌خطي مدل اجزاي محدود سازه داراي ديواربرشي بتني به وسيله چهار زلزله وارد شده به آن ، پاسخ‌هاي سازه‌اي استخراج شده و با استفاده از تبديل رياضي فوريه و موجك به شناسايي وجود و زمان وقوع آسيب در ديوار برشي پرداخته مي‌شود.

Structural health monitoring is a procedure to provide accurate and immediate information on the condition and efficiency of structures. There is variety of damage factors and the unpredictability of future damage, is a necessity for the use of structural health monitoring. Structural health monitoring and damage detection in early stages is one of the most interesting topics that had been paid attention because the majority of damages can be repaired and reformed by initial evaluation ,thus the spread of damage to the structures, building collapse and rising of costs can be avoided .Detection of concrete shear wall damages are designed to withstand the lateral load on the structure is critical .Because failures and  malfunctions of shear walls can lead to serious damage or even progressive dilapidation of concrete structures .Change in stiffness and frequency can clearly show the damage occurrence. Mathematical transformation is also a tool to detect damage. In this article, with non linear time history analysis, the finite element model of structures with concrete shear walls subject to four earthquakes have extracted and using Fourier and wavelet transform, the presence of shear walls is detected at the time of damage.