این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی عمران مدرس، جلد ۲۵، شماره ۱، صفحات ۴۵-۵۸
عنوان فارسی شناسایی سازه‌ای یک شبکه‌ی دولایه با سیستم پیونده‌ی گویسان به کمک روش‌های خروجی-تنها
چکیده فارسی مقاله شبکه‌های دولایه‌ی ساخته‌شده با سیستم پیونده‌ی گویسان که دسته‌ی مهمی از سازه‌های فضاکار هستند، ازجمله سازه‌های رایج و پرکاربرد برای اجرای سقف‌ها می‌باشند. شناسایی مشخصات دینامیکی این سازه‌ها برای تکمیل فرآیند پایش سلامت سازه‌ای، به‌روزرسانی مدل اجزای محدود و تشخیص آسیب ضروری است. محدودیت‌های روش شناسایی ورودی-خروجی باعث شده که در سازه‌های مهندسی از روش خروجی-تنها استفاده شود. در این کار، مدل فیزیکی یک شبکه‌ی دولایه در آزمایشگاه ساخته شد. با انجام آزمایش مودال خروجی-تنها و با استفاده از دو روش حوزه‌ی بسامد تجزیه در حوزه‌ی بسامد تعمیم یافته (EFDD) و تجزیه در حوزه‌ی بسامد با برازش منحنی (CFDD) و نیز دو روش حوزه‌ی زمان شناسایی زیرفضای تصادفی با داده‌ی خام (SSI-DD) و شناسایی زیرفضای تصادفی با کوواریانس داده‌ها (SSI-Cov)، پارامترهای مودال این شبکه‌ی دولایه تعیین شدند. برای تحریک شبکه از دو نوع بارگذاری تحریک مستقیم و تحریک غیرمستقیم استفاده شد. به‌منظور بررسی دقت پارامترهای شناسایی‌شده، یک آزمایش مودال ورودی-خروجی نیز بر روی شبکه انجام و نتایج حاصله به عنوان مبنا گزیده شدند. نتایج نشان داده که دقت پارامترهای شناسایی شده با بارگذاری مستقیم بالاتر از نتایج مشابه با بارگذاری غیرمستقیم بوده است. بیشترین اختلاف نتایج بسامد‌های طبیعی شبکه‌ی دولایه با نتایج مبنا مربوط به مود دوم شبکه و برابر 07/2 % بوده است. میانگین خطای نسبی پارامترهای شناسایی شده نشان داده که روش‌های حوزه‌ی زمان، نسبت میرایی را با خطای کمتری تخمین زدند؛ درحالی‌که روش‌های حوزه‌ی بسامد، بسامد‌های طبیعی و شکل‌های مودی را با دقت بالاتری شناسایی نمودند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله شبکه‌ی دولایه،پیونده‌‍‌ی گویسان،شناسایی سازه‌ای،آزمایش مودال خروجی-تنها،روش‌های حوزه‌ی زمان،روش‌های حوزه‌ی بسامد،
عنوان انگلیسی Output-only Structural Identification of a Double-layer Grid with ball joint system
چکیده انگلیسی مقاله High stiffness to weight ratio, ease and speed of handling, as well as having favorable architectural appearance cause that, double layer grids with ball joint system are widely used to cover large spans. A double-layer grid has a complex behavior due to a large number of elements and a particular type of joints; hence, structural identification of this type of structure is an important issue, which refers to the determination of natural frequencies, mode shapes, and damping ratios. These results are necessary to complete the structural health monitoring, finite element model updating and damage detection. Due to the limitations of input-output methods, modal parameters of civil engineering structures such as bridges, dams, tall buildings, and double layer grids are determined mainly by output-only modal identification. In output-only methods, the vibration parameters are determined based on the information acquired only from the structure’s output. In this work, physical model of a ball jointed double-layer grid with dimensions of 2.8 m at 2.8 m, which is supported on four steel pipes in four corners was made in the laboratory. The grid consists of 32 members connected together with 13 balls, each having ten threaded holes at different angles. each member consists of a middle pipe and connecting parts including conical piece, sleeve and high strength bolt at both ends of the pipe. The middle pipe has the nominal length, diameter and thickness of 120 cm, 7.64 cm and 0.35 cm, respectively. The horizontal center to center distance of adjacent balls in each layer of the grid is 1.414 m and the total height of the structure includes the column length (1.3 m) and the distance between the top and bottom layers (1 m), which is equal to 2.3 m in total. The approximate weight of the structure is 3532 N. All the members and the balls used in the grid are identical. After all the members of the grid have been assembled, the bolt at each joint is tightened in a series of steps by twisting the corresponding sleeve. Exciting the grid, its acceleration response was measured. The modal parameters were obtained using four output-only modal identification techniques; namely enhanced frequency decomposition (EFDD), curve-fit frequency domain decomposition (CFDD), data-driven stochastic subspace identification (SSI-DD) and covariance-driven stochastic subspace identification (SSI-Cov). Two types of excitations were used in output-only modal tests, namely direct and indirect excitations. Since the modal parameters obtained via input-output modal analysis have less uncertainty compared to the output-only modal analysis techniques, an input-output modal test was also performed and the results are considered as reference values. It deduced that parameters identified in the direct excitation, were more accurate compared to indirect excitation. The results showed that the natural frequencies and mode shapes of the double-layer grid were estimated with a high accuracy via the four methods. The greatest relative difference between the natural frequencies belonged to the second mode and equaled 2.07%. The dispersion of estimated damping was much higher compared to natural frequencies and mode shapes. The results indicated that identified damping in the direct excitation was lower than indirect one. Among the 4 methods, SSI-Cov had the least error in damping estimation of the double-layer grid. The values of estimated modal damping ratios were relatively low (fraction of 1%). The mean relative error of the identified parameters showed that the time-domain methods estimated the damping ratios with less error; While the frequency-domain methods identified natural frequencies and mode shapes with higher accuracy.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله شبکه‌ی دولایه,پیونده‌‍‌ی گویسان,شناسایی سازه‌ای,آزمایش مودال خروجی-تنها,روش‌های حوزه‌ی زمان,روش‌های حوزه‌ی بسامد
نویسندگان مقاله سید رسول نبویان |
استادیار، گروه عمران دانشگاه آیت ا... العظمی بروجردی

سید امین مصطفویان |
استادیار، دانشکده ی مهندسی عمران، دانشگاه پیام نور، تهران

بهرام نوائی نیا |
استاد دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

محمد رضا داودی |
دانشیار دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

نشانی اینترنتی https://mcej.modares.ac.ir/article_12748_319c84f3f80897e29758972785b744ab.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات