ارزیابی روش تشخیص آسیب مبتنی بر پاسخ‌های حوزه زمان با پارامترهای مودال برای کابل‌ها در پل‌های ترکه‌ای

با توجه به نقش حیاتی پل‌های ترکه‌ای و شرایط محیطی نامطلوب که اغلب برای این پل‌ها چالش‌برانگیز است، پایش سلامت آن‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است. کابل‌های کششی، به‌عنوان اجزای اصلی باربر در پل‌های ترکه‌ای به‌دلیل شرایط محیطی، بسیار آسیب‌پذیر هستند. در این مقاله، به بررسی عملکرد روشی جهت ارزیابی کابل‌های پل ترکه‌ای توسط پاسخ‌های عرشه در قیاس با پارامترهای مودال پرداخته شد. این روش با استفاده از تحلیل فضای فاز پاسخ‌های تغییرمکان عرشه در حوزۀ زمان تحت عبور بار مشخص، از طریق یک شبیه‌سازی عددی از پل ترکه‌ای ماناوگات ارزیابی شد. سناریوهای آسیب با شدت‌های آسیب 20%، 30% و 40% برای سطح مقطع کابل‌ها در نظر گرفته شد. شناسایی آسیب از طریق بررسی تغییرات در توپولوژی فضای فاز پاسخ‌ها بین مدل‌های سالم و آسیب‌دیده و دو شاخصۀ معیار اطمینان مودال و انعطاف‌پذیری مودال انجام شد. بر اساس نتایج، شاخصۀ تغییر در توپولوژی فضای فاز برخلاف انعطاف‌پذیری مودال، کابل‌های آسیب‌دیده را در تمام سطوح آسیب درنظرگرفته‌شده به‌غیراز کابل‌های پشتیبان شناسایی کرد. تغییرات ایجاد‌شده در معیار اطمینان مودال برای سطح آسیب40% نیز بسیار ناچیز بود. این روش می‌تواند به‌عنوان یک ایدۀ اولیه برای پایش سریع و مستمر کابل‌ها در پل‌های ترکه‌ای با حداقل اختلال ترافیکی و تنها با تکیه بر پاسخ‌های تغییرمکان عرشه مورد استفاده قرار گیرد.

evaluation of a damage detection method using time-domain responses and modal parameters for cables in cable-stayed bridges

given the crucial role of cable-stayed bridges and the challenging environmental conditions they often face, monitoring their health is essential. stay cables, which are the primary load-bearing elements in cable-stayed bridges, are prone to damage due to environmental conditions. this paper investigated the performance of a method for evaluating the cables of a cable-stayed bridge using deck responses, compared to modal parameters. the technique utilized phase space analysis of deck displacement responses in the time domain under a specific moving load. this method was evaluated through a numerical simulation of the manavgat cable-stayed bridge. damage scenarios with intensities of 20%, 30%, and 40% were applied to the cross-sections of the cables. damage identification was carried out by analyzing the changes in phase space topology (cpst) of the responses between the healthy and damaged models, along with two indicators, the modal assurance criterion (mac) and modal flexibility. the results showed that the cpst index, unlike modal flexibility, identified the damaged cables at all damage levels except for the back-stay cables. the changes in the modal assurance criterion (mac) at the 40% damage level were also very insignificant. this method can serve as a preliminary approach for fast and continuous monitoring of cables in cable-stayed bridges, minimizing traffic disruption while relying solely on the displacement responses of the deck.