ارائه روشی نوین برای شناسایی خرابی در اتصالات تیر به ستون و پای ستون قاب فولادی

در تحقیق حاضر یک روش موثر برای شناسایی خرابی اتصالات تیر به ستون و پای ستون قاب فولادی ارائه شده است. برای مدلسازی اتصالات از فنرهای دورانی استفاده گردیده که آسیب بصورت کاهش در ضریب سختی فنرها در نظر گرفته شده است. پس از مدلسازی المان محدود قاب های مورد مطالعه در محیط نرم افزار متلب، تحلیل مودال بر روی قابهای مورد مطالعه انجام گرفته است. برای در نظر گرفتن خرابی در محل اتصالات سه حالت خرابی فرضی در نظر گرفته شده است. برای تشخیص موقعیت و مقدار خرابی های فرض شده در اتصالات یک مسئله بهینه یابی رابطه سازی شده است. برای حل این مسئله از الگوریتم نوین شعله پروانه که دارای دقت و سرعت بالایی است استفاده می شود. قابهای مورد مطالعه شامل یک قاب فولادی چهار طبقه و یک قاب فولادی نه طبقه است. در قابهای مورد مطالعه خرابی هایی در محل اتصالات تیر به ستون و پای ستون فرض گردید و سپس با روش ارائه شده مقدار و محل آسیب فرض شده در اتصالات شناسایی گردید. نتایج بدست آمده بیانگر یک روش سودمند برای شناسایی خرابی در محل پای ستون و اتصالات قاب های فولادی است که می تواند با دقت بالایی محل و میزان آسیب در اتصالات را شناسایی نماید.

A new damage identification method in beam to column connections and column base connections of steel frame

In the present study, an effective method for damage detecting in beam to column connections and column to the ground connections is presented. Rotational springs are used to model the joints (beam to column and column to the ground) of the steel frame. After finite element modeling of the studied frames in Matlab software environment, modal analysis was performed. To identification of joint damages, an optimization problem formulated to identify location and severity of damages. A new optimization algorithm called mothflame algorithm with high accuracy and speed is used to solve this problem. The joint damages modeled through the reduction of the rotational stiffness factors. To show the performance of presented approach, two frames consist of a fourstory steel frame and a ninestory steel frame have been investigated. In the studied frames, damage was assumed at the beam to column connections and column to the ground connections and then the severity and location of damage at the assumed joint were identified by the proposed method. The results indicated that the proposed method is robust to detect damage in beam to column connections and column to the ground connections that can accurately identify the location and severity of damage at the joints.