شناسايي آسيب در اتصال هاي صلب قاب هاي خمشي فولادي در ارتفاع و پلان سازه با استفاده از روش انحناي مودي اصلاح شده

IDENTIFICATION OF DAMAGE IN RIGID CONNECTIONS OF STEEL MOMENT FRAMES IN HEIGHT an‎d PLAN OF THE STRUCTURES USING MODIFIED MODAL CURVATURE METHOD

عيب يابي سازه ها، از مهم ترين بخش هاي پايش سلامت سازه هاست. مشخصات ديناميكي سازه ها در اثر آسيب هاي موضعي دچار تغيير مي شوند. در نوشتار حاضر، روش جديدي براي شناسايي آسيب در اتصال هاي صلب قاب هاي خمشي در ارتفاع و پلان سازه معرفي شده است. روش مذكور بر اساس تغييرات انحناء شكل مود سازه است. ابتدا با استفاده از انحناي شكل مودي ستون هاي سازه، تراز آسيب مشخص و سپس با استفاده از انحناي شكل مودي تير طبقه، محل دقيق اتصال آسيب ديده در پلان تعيين مي شود. محاسبه ي انحناي تقريبي شكل مود در ابتدا و انتهاي اعضا، شناسايي آسيب در مناطق مرزي را ممكن مي سازد. براي نرمال كردن اختلاف انحناي شكل مودها، از روش ابداعي استفاده مي شود. روش مذكور بر روي يك قاب فولادي 7 طبقه ي 3 دهانه با ابعاد واقعي و در سناريوهاي آسيب مختلف مطالعه شده است. نتايج نشان مي دهند كه روش پيشنهادي در پژوهش حاضر مي تواند موقعيت 100٪ محل اتصال هاي آسيب ديده، خصوصا در ابتدا و انتهاي سازه را شناسايي كند.

Damage detection of the structures is one of the most important parts of structural health monitoring. Dynamic characteristics such as natural frequencies, mode shapes and damping are inherent parameters of structures which change through local damages. In This paper a new method for damage detection of rigid connections in moment resisting frames at the height and in the plan of the structure is presented. This method is based on the mode shape curvature. The presented procedure is a two-step procedure. At first, the damage level is localized using modal shape curvature of the columns and then the exact place of the damaged connection is determined on the plan using modal shape curvature of the beam. In this essay a new method is being used to draw mode shape curvature at the beginning and the end of members. Detecting the damage at boundary areas becomes possible using this method. The new method is used to normalize the mode shape curvature differences data to localize the damaged connections accurately. This procedure is studied on a seven story three bay steel moment frame with real measurements and in different damage scenarios. The results of this study indicate that the proposed method can identify the location of damage in the connections, especially at the beginning and end of the members with acceptable accuracy.