مهندسی سازه و ساخت

مهندسی سازه و ساخت

تحلیل میزان، شدت نسبی و زمان شناساییِ اغتشاشاتِ مرتبط با آسیب در سازه‌های دریایی با ساختار ساندویچی فولاد-بتن-فولاد با بهره‌گیری از تبدیل موجک گسسته

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی سواحل، بنادر و سازه‌های دریایی، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه دریانوردی و
2 - عضو هیئت علمی، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار، چابهار، ایران
3 - استادیار گروه مهندسی عمران، موسسه آموزش عالی خراسان، مشهد، ایران
10.22065/jsce.2026.581966.3980
چکیده
کامپوزیت‌های فولاد–بتن–فولاد (SCS)، به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، ضربه و شرایط محیطی شدید، در سازه‌های دریایی و فراساحلی کاربرد دارند. با توجه به دشواری ارزیابی مستقیم هسته بتنی، در این پژوهش قابلیت تبدیل موجک گسسته (DWT) برای تحلیل رخدادهای مرتبط با آسیب در تیرهای SCS مجهز به اتصال‌دهنده‌های برشی نواری موج‌دار گسسته (SCSC) بررسی شد. تاریخچه انرژی کل (ETOTAL) حاصل از مدل‌های عددی اعتبارسنجی‌شده به‌عنوان سیگنال ورودی استفاده شد و با موجک‌های مادر مختلف تجزیه گردید؛ ضرایب جزئیات سطح اول برای تحلیل نتایج به کار رفتند. نوآوری پژوهش در به‌کارگیری DWT برای تحلیل تاریخچه انرژی کل تیرهای SCS و بررسی هم‌زمان زمان رخداد، موقعیت متناظر و شدت نسبی اغتشاشات مرتبط با آسیب است. قله‌های موضعی ضرایب جزئیات به‌عنوان نشانه رخدادهای مرتبط با آسیب تفسیر شدند و برای تعیین زمان رخداد و مقایسه شدت نسبی اغتشاشات با گام‌های متناظر تحلیل عددی تطبیق داده شدند. به‌طور کمّی، RSI از ۰٫۴۲–۰٫۶۰ در مراحل ترک‌خوردگی اولیه به ۱٫۰۰ در گسیختگی نهایی افزایش یافت و نخستین رخداد در تیر WSCS-n2 در ۲٫۹۷ ثانیه شناسایی شد. نتایج نشان داد که موجک‌های db3، sym3 و fk8 برای تیر WSCS-n2 و موجک‌های db6، db7 و fk22 برای تیر WSCS، قله‌های موضعی با دامنه نرمال‌شده یا شاخص شدت نسبی اغتشاشات بالاتری ارائه کردند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Analysis of the Extent, Relative Severity, and Detection Time of Damage-Related Disturbances in Marine Structures with Steel-Concrete-Steel Sandwich Structures Using Discrete Wavelet Transform

نویسندگان English

Mehrdad Jangizahi 1
Mehdi Yousefi 2
Saeed Taghizadeh 3
1 M.Sc. graduate in Coastal, Ports and Marine Structures Engineering, Civil Engineering Department, Faculty of Maritime Engineering, Chabahar Maritime and Marine sciences University, Chabahar, Iran
2 Faculty member, of Civil Engineering department, Chabahar Maritime and Marine Science University(CMU), Chabahar,
3 Assistant Professor in Civil Engineering Department, Khorasan Institute of Higher Education, Mashhad, Iran
چکیده English

Steel–concrete–steel (SCS) composites are used in marine and offshore structures because of their resistance to corrosion, impact, and severe environmental conditions. Given the difficulty of directly assessing the concrete core, this study investigated the capability of the Discrete Wavelet Transform (DWT) to analyze damage-related events in SCS beams equipped with separately corrugated strip connectors (SCSC). The total energy history (ETOTAL) obtained from validated numerical models was used as the input signal and decomposed using different mother wavelets; the first-level detail coefficients were used for the analysis. The novelty of this study lies in applying DWT to the total energy history of SCS beams and simultaneously examining the occurrence time, corresponding location, and relative severity of damage-related disturbances. Local peaks in the detail coefficients were interpreted as indicators of damage-related events and matched with the corresponding numerical-analysis increments to determine their occurrence time and compare their relative severity. Quantitatively, the relative severity index (RSI) increased from 0.42–0.60 during the initial cracking stages to 1.00 at final failure, while the first event in the WSCS-n2 beam was detected at 2.97 s. The results showed that the db3, sym3, and fk8 wavelets for the WSCS-n2 beam, and the db6, db7, and fk22 wavelets for the WSCS beam, produced local peaks with higher normalized amplitudes or relative disturbance severity indices.

کلیدواژه‌ها English

Marine structures
Steel-Concrete-Steel beam
Separately corrugated strip connectors
Discrete wavelet transforms
Damage detection

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 09 مهر 1405

  • تاریخ دریافت 02 خرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 21 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 09 مهر 1405