Çelik model köprünün sistem tanımlama yöntemleri ile modal parametrelerinin tahmini

Modal parameter estimation of model steel bridge using system ıdentification methods

Özet

İnşaat mühendisliği yapıları ekonomik ömürleri boyunca, yapının dinamik özelliklerini değiştiren etkilere maruz kalırlar. Titreşim tabanlı yapı sağlığının izlenmesi (YSİ) yöntemlerinin temelinde hasarın yapının rijitlik, kütle veya enerji yutma özelliklerini değiştirdiği ve bunun da yapının ölçülebilen dinamik tepkisinde değişikliklere yol açtığı gerçeği yatmaktadır. YSİ sürecinin önemli bir basamağı dinamik sistemin modal parametrelerinin tahminidir. Çalışmada, çelik model bir köprüye ERA, NExT-ERA sistem tanımlama yöntemleri uygulanarak modal parametreler tahmin edilmiştir. Deneysel veriler kullanılarak tahmin edilen modal parametreler kullanılarak köprünün kalibre edilmiş sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Hasar tespitinin doğru yapılabilmesi için modal parametrelerin doğru tahmini son derece önemlidir. Bu model ileride modal parametrelerin dolayısıyla hasarın tahminini etkileyen faktörlerin incelenmesinde kullanılacaktır.

Abstract

Civil engineering structures are exposed to different external effects which change their dynamic characteristics. The fact that damage can alter stiffness, and/or energy dissipation capacity of a structure which in turn results in detectable changes in its vibration signature is the underlying principle of vibration-based structural health monitoring (SHM). An important step of SHM process is the estimation of modal parameters. In this study, modal parameters of a steel bridge are estimated using ERA and NExT-ERA system identification techniques. A calibrated finite element model of the bridge is obtained using the estimated modal parameters. Accurate damage identification of a structure depends on accurate estimation of modal parameters. The calibrated model in the future can be used to assess the parameters affecting modal parameter estimation therefore accurate damage identification.