شناسایی آسیب جداشدگی در ستون‌های فولادی پر شده با بتن بر اساس داده‌های مودال آزمایشگاهی

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 دانشجوی دکتری مهندسی عمران- سازه دانشگاه سمنان

3 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

4 استادیار دانشکده مهندسی دریا دانشگاه امیرکبیر

چکیده

ستون‌های فولادی پر شده با بتن (CFT) بعلت قابلیت بالای باربری بطور چشمگیری در سازه‌های بسیار بلند مرتبه و پل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به اهمیت و جایگاه این نوع ستون‌ها در علم مهندسی سازه و بعلت اینکه در سازه‌های خاص استفاده می‌شوند ممکن است آسیب‌های جزئی در آنها قبل از شناسایی تبدیل به آسیب‌های بزرگتر و غیرقابل جبران شود. برهمین اساس شناسایی آسیب در این المان سازه‌ای بیشتر مورد توجه محققین قرار گرفته است. یکی از آسیب‌های محتمل در این ستون‌ها جدا شدن جداره فولادی از هسته بتنی می‌باشد. در این تحقیق آسیب جداشدگی توسط یک لایه پلی‌استایرن نازک به ابعاد 6*40 سانتیمتر در یکی از وجوه ستون بین هسته بتنی و جداره فولادی شبیه سازی شده است و داده‌های مودال ستون بطور آزمایشگاهی تعیین شده و مورد تحلیل قرار گرفته است. مقایسه فرکانس، شکل مود و پارامترهای MAC و COMAC داده‌های نمونه سالم و آسیب دیده نشان می‌دهد که در سازه آسیب رخ داده است. علاوه بر این جهت شناسایی محل آسیب از تبدیل موجک استفاده شده است که نتایج تحلیل نشان می‌دهد در نقاط 2/0 متر(شروع آسیب) و 6/0 متر(انتهای آسیب) در هر مود اصلی سازه پرش ناگهانی رخ داده است که در روش تبدیل موجک بیانگر ناپیوستگی در شکل مود(سیگنال) سازه است، بدین ترتیب محل آسیب با کمترین خطای ممکن شناسایی می-شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Debbonding damage detection in concrete filled tube columns by experimental modal data

نویسندگان [English]

  • Omid Rezayfar 1
  • Adel Younesi 2
  • Madjid Gholhaki 3
  • Akbar Esfandiari 4
1 Assisstant Proffessor, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
2 Ph.D student of Civi engineering-structure, Semnan university
3 Associate Professor, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
4 Assistant Prof. department of Sea engineering Amirkabir University
چکیده [English]

CFT column significantly used in tall building and bridges due to high load bearing capacity. Considering the importance and position of these types of columns in structural engineering science and because they are used in specific structures partial damage may result in larger and unrecoverable damage before detection. Accordingly, the basis for the identification of damage in this structural element is more of a researcher's attention. One of the possible damages in these columns is the separation of the steel wall from the concrete core. In this study, the detachment damage was simulated by a thin layer of polystyrene of 6 x 40 cm in one of the columns between the concrete core and the steel wall and modal data of columns have been determined and analyzed. Comparison of frequency, shape of modes, and MAC and COMAC data of healthy and damaged specimen show which occurred in the structure of the damage. In addition, wavelet transform has been used to identify the location of damage. The results of the analysis show that sudden jump occurred in 0.2m and 0.6m in any of the main structures. Which, in the wavelet transform method, indicates discontinuity in the form of the structure's modulus, In this way, the location of the damage is identified with the least possible error.

کلیدواژه‌ها [English]

  • CFT Column
  • Damage detection
  • Debbonding Damage
  • wavelet transform
  • Modal data

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 12 تیر 1397
  • تاریخ دریافت: 07 بهمن 1396
  • تاریخ بازنگری: 09 خرداد 1397
  • تاریخ پذیرش: 12 تیر 1397