شناسایی غیرمستقیم آسیب در پل (تیر) با اندازه‌گیری نسبت انتقال‌پذیری پاسخ ارتعاشی وسیله‌نقلیه عبوری

در اغلب روش‌های پایش سلامت پل، تعداد زیادی حسگر ارتعاشی روی سازه نصب می‌شوند که این امر معمولاً هزینه‌بر و زمان‌بر است. اخیراً روش‌هایی پیشنهاد شده‌‌ است که از پاسخ ارتعاشی وسیله‌نقلیه عبوری به منظور دستیابی به پارامترهای مودال پل بهره می‌برند. در این مقاله، به کمک محاسبه نسبت انتقال‌پذیری پاسخ وسیله‌نقلیه، به شناسایی غیرمستقیم آسیب در پل پرداخته شده است. از آنجا‌که داده‌برداری توسط شتاب‌سنج‌ نصب شده بر روی محور وسیله‌نقلیه انجام می‌گیرد؛ وسیله‌نقلیه می‌تواند بدون توقف از روی پل عبور کند و اندازه‌گیری شتاب، درحال حرکت صورت می‌گیرد. از دیگر مزایای این روش، عدم وابستگی به خصوصیات نیروی تحریک است در حالی که در اغلب روش‌ها، فرض نویز سفید برای نیروی تحریک وجود دارد. به منظور شبیه‌سازی، پل به صورت المان محدود و وسیله‌نقلیه به صورت دو سیستم دو درجه آزادی جرم-فنر- دمپر مدل شده است. با حل هم‌زمان مدل پل-وسیله‌نقلیه، پاسخ وسیله‌نقلیه محاسبه و شکل مود پل استخراج شده است. در ادامه با درنظر گرفتن آسیب در پل و حل مجدد، شکل مود جدید محاسبه و با بکارگیری شاخص تغییر انحنای شکل مود، موقعیت آسیب شناسایی شده‌است. بررسی‌‌ها نشان می‌دهند که روش پیشنهادی قادر است مکان آسیب را با دقت قابل قبولی در حضور نویز شناسایی نماید.

Indirect Damage detection in bridge using transmissibility measurements from the response of a passing vehicle

In most of the bridge health monitoring techniques based on vibration, a large number of sensors are installed on the structure which may be costly and timeconsuming. Recently, some methods have been proposed in which the response of a passing vehicle is utilized in order to achieve the modal properties of the bridge. In this paper, transmissibility measurement of the vehicle response is dedicated to detect the bridge damage indirectly. Since the data is transmitted by accelerometers embedded on the axles of the vehicle, the vehicle is passing over the bridge without stopping and accelerometer is recording without interruption. As another advantage of the method is that the white noise assumption in not necessary for the excitation signal unlike the other related methods. Here, the bridge is modeled by finite element and vehicle is assumed to be two 2DOF systems of massspringdamper. By solving the vehiclebridge interaction equations, the vehicle response is obtained in order to estimate the intact mode shape. Afterwards, a damage is considered in the brdige and the change in mode shape curvature are used for damage localization. Numerical investigations reveal that the proposed method can localize the damage by acceptable accuracy in the presence of noise.