پایش سلامتی اتصالات قاب‌های فولادی با استفاده از تبدیل موجک

رفتار قاب‌های فولادی در هنگام وقوع زمین لرزه تا حد زیادی وابسته به عملکرد اتصالات آن ها دارد. بنابراین شناسایی آسیب در اتصالات از اهمیت بالایی برخوردار است. در تحقیق حاضر یک روش نوین برای تشخیص آسیب در اتصالات تیر به ستون قاب‌های فولادی ارائه شده است. برای مدل‌سازی آسیب در محل اتصالات و بررسی تاثیر آن در رفتار دینامیکی قاب‌ها، اتصالات بصورت نیمه صلب لحاظ شده و میزان آسیب براساس درصد گیرداری اتصالات در نظر گرفته شده است. به عبارت دیگر اتصالات به صورت فنرهای دورانی مدل شده است که اثر آن‌ها در ماتریس‌های جرم و سختی المان‌ها در نظر گرفته شده است. برای نمایش کارایی روش پیشنهادی از دو قاب فولادی پنج طبقه یک دهانه و ده طبقه دو دهانه استفاده شده است. پس از تحریک قاب‌های آسیب دیده تحت شتاب نگاشت زمین لرزه، تاریخچه زمانی پاسخ سرعت در درجات آزادی مختلف به دست آمده و با استفاده از تبدیل موجک تجزیه شده است. پس از تجزیه تاریخچه زمانی پاسخ سازه، ضرایب جزئیات به دست آمده است. بررسی این ضرایب بیانگر آن است که حداکثر ضریب جزئیات در زمان ایجاد آسیب در اتصالات به دست آمده است. به بیان دیگر روش پیشنهادی توانسته است وقوع آسیب در اتصالات تیر به ستون قاب‌های فولادی را با دقت بالایی شناسایی کند.

Health Monitoring of Connections in Steel Frames Using Wavelet Transform

The behavior of steel frames during earthquakes depends on the performance of their connections. In this study, the event of damages in beamtocolumn connections of steel frames subjected to the earthquake ground motions is detected, which is related to the number of spikes in wavelet results. The proposed method is based on the detection of abrupt changes in seismic vibration responses by the analysis of velocity responses using wavelet analysis. In order to model damage at the joints, beamto[1]column connections are considered to be semirigid and damage is considered based on the endfixity factors. In the proposed method, velocity responses for the different damage cases under Kocaeli (1999) and Hollister (1961) earthquakes were analyzed using wavelet transform. The peak values of the details of the response can be expressed in the time of damage occurrence in the beamtocolumn connections. For an illustration of the effectiveness of the proposed method, fivestory and tenstory steel frames have been studied. The results indicated that the proposed method has been able to identify the damage occurrence in the connections with high accuracy.