Тадқиқоти академӣ, забони фаҳмо

Verianla | Тадқиқоти академӣ ва илм ба забони тоҷикӣ

27 сентябр 2026, якшанбе
VERİANLAНашри мустақили илмӣ
Кушодан ё бастани меню
...
Саҳифаи асосӣ / Илмҳои гуманитарӣ / Меъморӣ / Тасдиқи таҷрибавии хусусиятҳои динамикии интизоршавандаи як бинои инноватсионии пӯлодӣ тавассути мониторинги фарохмаҷрои танҳо-баромад бо ҳассосияти баланд
Муҳандисӣ

Тасдиқи таҷрибавии хусусиятҳои динамикии интизоршавандаи як бинои инноватсионии пӯлодӣ тавассути мониторинги фарохмаҷрои танҳо-баромад бо ҳассосияти баланд

Ин таҳқиқот рафтори воқеии динамикии бинои пӯлодии DREAMERS C3-ро, ки технологияи FREEDAM (FREE from DAMage) дар он ба миқёси пурра татбиқ шудааст, бе ларзиши сунъӣ ва танҳо бо истифода аз ларзишҳои муҳитӣ ба таври таҷрибавӣ меомӯзад.

07/08/2026  Veri Anla 48 боздид
Тасдиқи таҷрибавии хусусиятҳои динамикии интизоршавандаи як бинои инноватсионии пӯлодӣ тавассути мониторинги фарохмаҷрои танҳо-баромад бо ҳассосияти баланд

Ин таҳқиқот рафтори воқеии динамикии бинои пӯлодии DREAMERS C3-ро, ки технологияи FREEDAM (FREE from DAMage) дар он ба миқёси пурра татбиқ шудааст, бе ларзиши сунъӣ ва танҳо бо истифода аз ларзишҳои муҳитӣ ба таври таҷрибавӣ меомӯзад. Муҳаққиқон биноро дар ду марҳилаи гуногуни сохтмон бо сейсмометрҳои механикии фарохмаҷрои ҳассосияти баланд назорат карда, сабтҳои мустақими ҷойивазкуниро бо Таҳлили Модалии Амалиётӣ (Operational Modal Analysis, OMA) ва Муайянкунии Стохастикии Зерфазоӣ дар асоси ковариатсия (SSI-COV) таҳлил намуда, натиҷаҳои таҷрибавиро бо модели унсурҳои ниҳоии SAP2000 муқоиса карданд. Дар ҳар ду маърака 35 модаи ларзиш муайян шуд; махсусан дар модаҳои асосӣ мувофиқати хуби натиҷаҳои таҷрибавӣ ва ададӣ мушоҳида гардид, дар ҳоле ки илова шудани ҷузъҳои ғайрисохторӣ, ба монанди фасадҳо, деворҳои ҷудокунанда, пардозҳо ва системаҳои механикӣ, басомадҳои табиӣ ва нисбатҳои хомӯшшавиро ба таври назаррас тағйир дод.

Таҳқиқот ҳамчун препринти соли 2026 сабт шудааст ва нашри он дар маҷаллаи тақризшаванда тасдиқ нашудааст. Илова бар ин, озмоишҳо зери ҳаракати харобиовари заминларза гузаронида нашудаанд; ченкуниҳо ба ларзишҳои амплитудаи пасте асос ёфтаанд, ки аз бод, микроларзишҳо ва фаъолияти инсон ба вуҷуд меоянд. Аз ин рӯ таҳқиқот мустақиман таҷрибавӣ исбот намекунад, ки пайвастҳои FREEDAM ҳангоми заминларзаи воқеӣ бехисорот мемонанд; балки меомӯзад, ки хусусиятҳои мавҷудаи динамикии амплитудаи пасти сохтор то чӣ андоза бо тарҳ ва модели унсурҳои ниҳоӣ мувофиқанд.

Яке аз натиҷаҳои ҷолибтарин таъсири марҳилаи сохтмон ба басомадҳои асосии ларзиш мебошад. Дар маъракаи якуми ченкунӣ се басомади табиии таҷрибавии аввал мутаносибан 1,783 Hz, 1,959 Hz ва 2,442 Hz буданд, аммо пас аз он ки сохтмон қариб анҷом ёфт, онҳо ба сатҳҳои 1,199 Hz, 1,695 Hz ва 2,119 Hz гузаштанд. Муҳаққиқон махсусан пастшавии басомадҳои асосиро ба массаи тақсимшудае рабт медиҳанд, ки бо илова шудани фасадҳо, ҷудокунандаҳои дохилӣ, рӯйпӯшҳо ва таҷҳизоти муҳандисӣ ба сохтор ворид шудааст.

Саволи асосии таҳқиқот чист?

Саволи асосии таҳқиқот ин аст, ки як сохтори инноватсионии пӯлодии камосеб, ки бо тарҳрезии ададӣ ва корҳои лабораторӣ пешгӯӣ шудааст, ҳангоми сохта шудан дар миқёси воқеӣ кадом хусусиятҳои динамикиро нишон медиҳад. Муҳаққиқон махсусан ба ду масъала диққат медиҳанд: оё дар бинои воқеие, ки бо пайвастҳои FREEDAM сохта шудааст, аз ларзишҳои муҳитӣ хусусиятҳои модалии боэътимод гирифта мешаванд ва оё таъсири ҷузъҳои ғайрисохтории ҳангоми анҷоми сохтмон иловашуда ба басомадҳои табиӣ ва хомӯшшавӣ ченшаванда аст.

Ин фарқ муҳим аст; зеро рафтори динамикие, ки дар модели унсурҳои ниҳоии сохтор муайян мешавад, ҳатман бо рафтори бинои воқеӣ яксон нест. Шароити сарҳадӣ, марҳилаи сохтмон, фасадҳо, деворҳои ҷудокунанда, таҷҳизот, зинапоя ва дигар зерсистемаҳои маҳаллӣ метавонанд масса, сахтӣ ва хусусиятҳои хомӯшкунии энергияи сохтори воқеиро тағйир диҳанд.

Системаи FREEDAM чист?

Бинои DREAMERS C3 як сохтори пӯлодии сеқабата мебошад. Дар чаҳорчӯбаҳои моменти периметрӣ, ки борҳои заминларзаро мебардоранд, пайвастҳои болор-сутуни FREEDAM истифода шудаанд. Ин пайвастҳо ҳадаф доранд, ки энергияи сейсмикӣ ба ҷойи ба вуҷуд овардани осеби мутамаркази пластикӣ дар унсурҳои асосии борбардор тавассути лағжиши назоратшаванда дар унсурҳои соишӣ пароканда карда шавад.

Тибқи равиши тарҳрезии муҳаққиқон, лағжиши назоратшавандаи унсурҳои соишӣ даврҳои устувори гистеретикӣ ба вуҷуд меорад ва ҳифзи болорҳо ва сутунҳои асосӣ ҳадаф қарор дода мешавад. Ҳадафи дигари тарҳии пайвастҳо ин аст, ки пас аз заминларза ҷузъҳои соишӣ бе дахолати васеъ ба системаи асосии борбардор иваз карда шаванд. Бо вуҷуди ин, ин таҳқиқот механизми мазкурро бо боргузории харобиовари заминларза намесанҷад.

Акси бино дар таҳқиқот демонстратори анҷомёфтаи C3-ро нишон медиҳад, дар ҳоле ки дар акси алоҳидаи пайваст, хомӯшкунандаи соишӣ дар гиреҳи болор-сутун равшан дида мешавад. Ҳамин тавр, нишон дода мешавад, ки мониторинги модалии таҷрибавӣ на танҳо дар чаҳорчӯбаи назариявӣ, балки дар сохтори воқеии пурра сохташуда гузаронида шудааст.

Чаро ба ҷойи акселерометри классикӣ сейсмометри механикӣ истифода шуд?

Яке аз ҷанбаҳои муҳими методологии таҳқиқот чен кардани ларзишҳои амплитудаи пасти сохтор мустақиман тавассути ҷойивазкунӣ мебошад. Гарчанде дар мониторинги анъанавии сохтор акселерометрҳо васеъ истифода мешаванд, табдил додани ҳаракатҳои басомади паст ва амплитудаи хеле хурд ба ҷойивазкунӣ метавонад интегратсияи ададиро талаб кунад. Муҳаққиқон таъкид мекунанд, ки ин метавонад мушкилоти дрейфи басомади паст, хатои ҷамъшаванда ва афзоиши садоро ба вуҷуд орад.

Аз ин рӯ дар таҳқиқот сейсмометри механикии уфуқии монолитии фарохмаҷрои ҳассосияти баланд SE-10HL, ки аз ҷониби Advanced Scientific Sensors and Systems таҳия шудааст, истифода гардид. Сенсор ба оссилятори механикии GK19A – class EB-100 ва меъмории пайванди Watt (Watt’s linkage) асос ёфтааст.

Системаи дохилии хондан трансформатори дифференсиалии хаттии тағйирёбанда MHR-010 (Linear Variable Differential Transducer, LVDT)-ро истифода мебарад, ки ҳаракати нисбии массаи инерсиониро ба сигнали барқӣ табдил медиҳад.

  • Ҳассосияти спектралӣ дар ҳудуди 3,5–100 Hz: беҳтар аз 10−8 m/√Hz
  • Ҷавоби ҳамвори басомад: DC–100 Hz
  • Басомади табиии номиналӣ: 3,80 Hz ± %10
  • Ҷойивазкунии массаи ченшаванда: ±0,8 mm
  • Баромади дифференсиалӣ: ±10 V
  • Таъминот: аз ±18 V то ±30 V
  • Андозаҳои тахминӣ: 200 × 80 × 110 mm
  • Массаи тахминӣ: 1,75 kg
  • Ҳарорати корӣ: аз −40 °C то 85 °C

Мақола ҳудуди тахминии басомади кори акселерометрҳои пьезоэлектрикиро низ тавассути собитаи вақт ва басомади табиӣ чунин ифода мекунад:

\[ 3/\tau \; \text{ile} \; \omega_n/5 \]

Дар ин ҷо τ собитаи вақти сенсор ва ωn басомади табиии онро ифода мекунад. Ифода барои шарҳ додани он дода шудааст, ки ҳади болоии басомади истифодашаванда аз хусусиятҳои резонанси механикии сенсор маҳдуд мешавад.

Маълумот чӣ гуна ҷамъоварӣ шуд?

Сейсмометрҳо ба системаи модулии мониторинг пайваст карда шуданд, ки мустақилона кор карда метавонад. Барои ҷамъоварии маълумот National Instruments FieldDAQ FD-11603-и 24-бит истифода шуда, система дар ҳашт канали вуруди аналогии аз ҷиҳати галваникӣ ҷудошуда намунагирии ҳамзамон таъмин кардааст. Иқтидори максималии намунагирии таҷҳизот 102,4 kSample/s нишон дода шудааст, дар ҳоле ки маълумоти таҳқиқот то 5 kHz кам карда шуда коркард шудааст.

Маъракаи якум 12 Ekim 2024 гузаронида шуд. Дар ин вақт системаи борбардори пӯлодӣ, фаршҳои композитии Cofradal, қабати болоии бетон, парапетҳои бетонии бом ва қисмҳои бетонии зинапоя мавҷуд буданд, аммо пардозҳои меъморӣ, фасадҳо ва дигар ҷузъҳои асосии ғайрисохторӣ ҳанӯз анҷом наёфта буданд.

Маъракаи дуюм 7 Haziran 2025 гузаронида шуд. Дар ин марҳила, ба истиснои баъзе офтобшиканҳо дар фасади шимолӣ, сохтор қариб пурра анҷом ёфта, фасадҳо, ҷудокунандаҳои дохилӣ, таҷҳизот ва ҷузъҳои асосии ғайрисохторӣ илова шуда буданд.

Давомнокии сабт дар маъракаи якум 80 дақиқа ва дар маъракаи дуюм 120 дақиқа буд.

Сенсорҳо дар куҷои бино ҷойгир шуданд?

Дар тартиби асосии ченкунӣ дар фарши ошёнаи якум шаш сенсор дар се ҷуфт истифода шуд. Ҷуфтҳои сенсор дар минтақаҳои диагоналии нақшаи ошёна ва наздикии сутунҳо ҷойгир шуданд. Каналҳои тоқрақами CH1, CH3 ва CH5 самти кӯтоҳ, яъне уфуқии бино ва каналҳои ҷуфтрақами CH2, CH4 ва CH6 самти дарозиро назорат карданд.

Нақшаи маъракаи якум нишон медиҳад, ки се ҷуфти сенсор аз нуқтаҳои гуногуни сохтори асосии пӯлодӣ ду самти уфуқиро ҳамзамон намунагирӣ кардаанд. Дар маъракаи дуюм тартиби асосӣ нигоҳ дошта шуда, дар майдончаи мобайнии ядрои зинапоя-лифт як ҷуфти иловагии сенсор ҷойгир шудааст. Ин ченкунии иловагӣ барои омӯзиши резонансҳои эҳтимолии маҳаллӣ ва рафтори динамикии дуюмдараҷаи системаи зинапоя, ки аз сохтори асосӣ бо дарзи сейсмикӣ ҷудо шудааст, анҷом дода шуд.

Сигналҳо чӣ гуна коркард шуданд?

Баромади аналогии сейсмометрҳо ба ҷойивазкунӣ мутаносиб аст. Сигналҳои хом аввал барои бартараф кардани таъсири динамикии худи дастгоҳ аз деконволютсия гузаронида шуданд ва идомаи таҳлил дар муҳити MATLAB иҷро гардид.

Пас аз баррасии мустақими таърихи вақт, сабтҳо бо Табдили Зудии Фурье (Fast Fourier Transform, FFT) ба домени басомад интиқол дода шуданд. Пӯшонидани Hanning ва пуркунии сифрӣ барои беҳтар кардани ҳаллу фасли басомад ва кам кардани ихроҷи спектралӣ истифода шуданд.

Дар графикҳои ҷойивазкунӣ дида мешавад, ки ҳаракатҳои ченшуда тақрибан дар сатҳи 10−6 метр мебошанд. Дар сабтҳои маъракаи якум дар вақтҳои гуногун бастаҳои муваққатии ларзиши равшантар мавҷуданд, дар ҳоле ки сабтҳои маъракаи дуюм умуман намуди пайвастатари ларзиши амплитудаи пастро нишон медиҳанд. Ин мушоҳидаҳо худ аз худ нишонаи осеб нестанд; онҳо хусусияти ларзиши муҳитиро, ки барои муайянкунии модалӣ истифода шудааст, нишон медиҳанд.

Таҳлили Модалии Амалиётӣ чӣ гуна анҷом дода шуд?

Азбаски қувваи назоратшаванда татбиқ нашудааст, муҳаққиқон Таҳлили Модалии Амалиётиро истифода карданд. OMA ба ҷойи чен кардани қувваи вурудӣ кӯшиш мекунад, ки хусусиятҳои модалиро танҳо аз ҷавоби сохтор ба манбаъҳои муҳитӣ, ба монанди бод, микроларзишҳо ва фаъолияти инсон, барорад.

Усули асосии муайянкунӣ Covariance-driven Stochastic Subspace Identification (SSI-COV) буд. Дар ин усул аз матритсаҳои ковариатсияи баромад матритсаи блокии Hankel сохта шуда, бо Таҷзияи Қимати Сингулярӣ (Singular Value Decomposition, SVD) модели стохастикии система гирифта мешавад ва аз қутбҳои система басомадҳои табиӣ ва нисбатҳои хомӯшшавӣ муайян мешаванд.

Таҳқиқот инчунин қайд мекунад, ки барои арзёбии монандии шаклҳои модалии муайяншуда таҳлили Modal Assurance Criterion (MAC) анҷом дода шудааст. Аммо дар бахши натиҷаҳо матритсаи муфассали MAC ё қиматҳои ададии MAC барои ҳамаи модаҳо пешниҳод нашудаанд. Аз ин рӯ барои натиҷаҳои MAC қиматҳои ададие, ки дар матн нестанд, сохта намешаванд.

35 модаи ларзиш чиро нишон дод?

Дар ҳар ду маърака 35 мода муайян шуд. Матн банди таҳлилро тақрибан 1,1–20 Hz тавсиф мекунад. Қиматҳои пасттарин ва баландтарине, ки дар Ҷадвали 1 гузориш шудаанд, дар маъракаи якум 1,783–15,460 Hz ва дар маъракаи дуюм 1,199–17,408 Hz мебошанд.

МодаБасомади маъракаи 1Хомӯшшавии маъракаи 1Басомади маъракаи 2Хомӯшшавии маъракаи 2
11,783 Hz%0,091,199 Hz%4,30
21,959 Hz%1,431,695 Hz%1,47
32,442 Hz%0,072,119 Hz%0,44
3515,460 Hz%0,2117,408 Hz%0,74

Модаҳои басомади пасттарин бо рафтори умумии уфуқии ларзиши бино алоқаманд дониста мешаванд. Гуфта мешавад, ки модаҳои басомади баландтар метавонанд бо ҳаракатҳои маҳаллии хамшавӣ, рафтори фарш, печиш ва баъзе зерсистемаҳои ғайрисохторӣ ё ҷудошуда алоқаманд бошанд.

Ба қиматҳои пасттар гузаштани се басомади асосии аввал дар маъракаи дуюм аз ҷониби муҳаққиқон ҳамчун натиҷаи мувофиқ бо массаи иловашуда ҳангоми анҷоми сохтмон шарҳ дода мешавад. Аммо таҳқиқот ҷудо намекунад, ки фасад, ҷудокунанда, таҷҳизот ё ҷузъи дигар то чӣ андоза барои ин тағйир масъул аст.

Чаро хомӯшшавӣ тағйир ёфт?

Дар сохтори пӯлодии луч нисбатҳои хомӯшшавӣ умуман хеле пастанд. Дар маъракаи якум барои аксари модаҳои муайяншуда қиматҳо тақрибан дар ҳудуди %0,01–%0,26 мебошанд; қимати %1,43 дар модаи дуюм истиснои муҳим аст.

Дар маъракаи дуюм махсусан хомӯшшавии модаи асосӣ то %4,3 зиёд шуд. Муҳаққиқон қайд мекунанд, ки ин афзоиш бо ба вуҷуд омадани механизмҳои иловагии парокандакунии энергия аз ҷониби фасадҳо, ҷудокунандаҳо, унсурҳои пардоз ва сатҳҳои пайвастшавии онҳо мувофиқ аст. Аммо азбаски тартиби таҷрибавӣ саҳми ҳар ҷузъро ба хомӯшшавӣ алоҳида чен накардааст, аз ин таҳқиқот ба саволи «кадом унсури сохтмонӣ хомӯшшавиро чӣ қадар зиёд кард?» ҷавоб додан мумкин нест.

Модели унсурҳои ниҳоӣ то чӣ андоза бо таҷриба мувофиқ буд?

Таҳлили ададӣ бо SAP2000 версияи 24.0.0 анҷом дода шуд. Болорҳо ва сутунҳо бо унсурҳои beam-column ва фаршҳо бо унсурҳои shell, ки ғафсии воқеии фарши композитиро ба назар мегиранд, моделсозӣ шуданд. Дар сатҳи ошёна равиши диафрагмаи сахт истифода шуда, мавқеи кушодагиҳо ва холигии зинапоя ба модел дохил карда шуд.

Дар модел модули чандирии пӯлод 210.000 MPa, вазни воҳидии пӯлод 77 kN/m³ ва вазни воҳидии бетон 25 kN/m³ муайян шудааст. Барои парапетҳои бетонии бом бори хаттии 4,5 kN/m татбиқ шудааст.

Ба модели маъракаи дуюм инчунин борҳои доимии ғайрисохторӣ илова шуданд. Дар таҳқиқот барои пардозҳои дохилӣ ва деворҳои ҷудокунанда 1,85 ва 2,20 kN/m²; барои системаи офтобшикан 0,15 kN/m²; барои панелҳои офтобии бом 0,10 kN/m²; барои системаҳои механикии вазнин 0,75 kN/m² ва барои деворҳои беруна 4,5 kN/m бори хаттӣ дода шудааст.

Дар натиҷаҳои FEM-и маъракаи якум модаи якум тарҷумаи уфуқӣ, модаи дуюм тарҷумаи дарозӣ ва модаи сеюм рафтори печишро нишон медиҳад. Қайд мешавад, ки сарфи назар аз массаҳои иловашуда дар маъракаи дуюм ин навъҳои асосии мода тағйир наёфтаанд.

Ҳолати сохторМодаи муқоисашудаSAP2000OMA-и таҷрибавӣХатои гузоришшуда
Маъракаи 1Модаи асосӣ1,771 Hz1,783 Hz−%0,69
Маъракаи 1Модаи дуюми мувофиқ2,059 Hz1,959 Hz%5,09
Маъракаи 1Модаи сеюми мувофиқ2,496 Hz2,496 Hz%0,01
Маъракаи 2Модаи асосӣ1,212 Hz1,199 Hz−%1,07
Маъракаи 2Модаи мувофиқ дар минтақаи 1,6–1,7 Hz1,641 Hz1,695 Hz%3,27
Маъракаи 2Мувофиқати дорои бузургтарин инҳирофи гузоришшуда4,713 Hz4,268 Hz−%9,43

Дар маъракаи якум фарқи модаи асосӣ аз %1 кам монд. Дар таҳқиқот гуфта мешавад, ки бузургтарин инҳироф барои маъракаи якум тақрибан %5 ва барои маъракаи дуюм тақрибан %9,5 аст. Бо вуҷуди ин, муҳаққиқон таъкид мекунанд, ки аз нуқтаи назари таҳлили сохторӣ модаҳои асосии басомади паст бо дақиқии баланд гирифта шудаанд.

Чаро ҳар модае, ки дар таҷриба дида мешавад, дар модели FEM вуҷуд надорад?

Таҳлили модалии таҷрибавӣ ва модели унсурҳои ниҳоӣ ҳамон маълумоти физикиро чен намекунанд. OMA тамоми ҷавоби сохтори воқеиро зери ларзишҳои муҳитӣ сабт мекунад; зерсистемаҳои маҳаллӣ, унсурҳои ғайрисохторӣ ва таҳрикҳои муҳитӣ низ метавонанд ба он саҳм гузоранд. Модели SAP2000 бошад, модаҳои идеализатсияшудаи сохториро аз геометрияи муайяншуда, параметрҳои мавод ва шароити сарҳадӣ ҳисоб мекунад.

Аз ин рӯ, он ки ҳамаи 35 модаи дар спектри таҷрибавӣ дидашуда дар модели ададӣ як ба як ҳамто надоранд, аз ҷониби муҳаққиқон ба табиати усул рабт дода мешавад. Ин ҳамчунин нишон медиҳад, ки ҳангоми тафсири модаҳои басомади баланд эҳтиёткории бештар лозим аст.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

  • Бо сейсмометрҳои механикии ҳассосияти баланд аз ларзишҳои муҳитӣ бисёр хусусиятҳои модалии як сохтори пӯлодии миқёси пурра гирифта шуданд.
  • Басомадҳои табиӣ ва нисбатҳои хомӯшшавии бинои C3 бо тағйир ёфтани марҳилаи сохтмон тағйир карданд.
  • Бо илова шудани ҷузъҳои ғайрисохторӣ коҳиши басомадҳои асосӣ ва афзоиши баъзе нисбатҳои хомӯшшавӣ мушоҳида шуд.
  • Модели SAP2000 махсусан дар модаҳои асосӣ бо натиҷаҳои таҷрибавӣ мувофиқати хуб нишон дод.
  • Мониторинги output-only дар асоси ҷойивазкунии мустақим нишон дод, ки бе ларзиши сунъӣ ҳам дар миқёси воқеӣ муайянкунии модалӣ анҷом додан мумкин аст.

Таҳқиқот чиро исбот намекунад?

  • Таҳқиқот таҷрибавӣ нишон намедиҳад, ки бинои FREEDAM ҳангоми заминларзаи харобиовар ҳатман бехисорот мемонад.
  • Пайвастҳои соишӣ дар ин таҳқиқот бо озмоиши осеби даврӣ зери бори воқеии заминларза санҷида нашудаанд.
  • Ду маъракаи ченкунӣ маънои мониторинги пайвастаи саломатии сохторро надорад.
  • Ҷудогона муайян нашудааст, ки тағйири хомӯшшавӣ то чӣ андоза аз кадом унсури ғайрисохторӣ сарчашма мегирад.
  • Нишон дода нашудааст, ки ҳамаи модаҳои таҷрибавии басомади баланд як ба як бо модели FEM мувофиқ шудаанд.
  • Бо сабаби ҷойгиркунии маҳдуди сенсор, шакли пурраи сеченакаи мода дар ҳамаи ошёнаҳои бино мустақиман чен нашудааст.

Аҳамияти илмии таҳқиқот чист?

Саҳми асосии таҳқиқот танҳо истифодаи сенсори нав нест. Саҳми аслӣ чен кардани рафтори воқеии миқёси пурраи як сохтори инноватсионии пӯлодии камосеб дар ду ҳолати гуногуни сохтмон ва муқоисаи он бо модели ададии ҳамон бино мебошад.

Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки хусусиятҳои модалии бино набояд танҳо ҳамчун хусусияти тағйирнопазири системаи борбардор дида шаванд. Азбаски бо илова шудани фасадҳо, ҷудокунандаҳо, пардоз ва таҷҳизот масса ва хомӯшшавии сохтори воқеӣ тағйир мекунад, ҳангоми тағйир додани бино дар сохтмон ё давоми умри хизматӣ қиматҳои истинодии модалӣ низ метавонанд тағйир ёбанд.

Аз ин рӯ муҳаққиқон ба хулоса омадаанд, ки тасдиқи пуррамиқёс бояд на ҳамчун як ченкунии ягона, балки ҳамчун раванди такрорӣ бо дарназардошти марҳилаҳои гуногуни сохтор баррасӣ шавад.

Усул ва натиҷаҳои таҳқиқот

Тартиби кори таҷрибавӣ

  • Сохтор: Бинои сеқабатаи демонстратории пӯлодии DREAMERS C3 дар кампуси University of Salerno.
  • Системаи сохторӣ: Чаҳорчӯбаҳои моменти периметрӣ бо пайвастҳои соишии болор-сутуни FREEDAM.
  • Маъракаи якум: 12 Ekim 2024.
  • Маъракаи дуюм: 7 Haziran 2025.
  • Таҳрик: Танҳо ларзиши муҳитӣ; қувваи сунъӣ татбиқ нашуд.
  • Давомнокии сабти якум: 80 дақиқа.
  • Давомнокии сабти дуюм: 120 дақиқа.
  • Шумораи сенсорҳои асосӣ: Шаш сейсмометри уфуқӣ дар се ҷуфт дар сатҳи ошёнаи якум.
  • Ченкунии иловагии маъракаи дуюм: Як ҷуфти иловагии сенсор дар майдончаи мобайнии ядрои зинапоя-лифт.

Занҷири ченкунӣ ва коркарди маълумот

  1. Бо сейсмометрҳои механикии SE-10HL сигнали аналогии мустақиман вобаста ба ҷойивазкунӣ сабт шуд.
  2. Бо National Instruments FieldDAQ FD-11603-и 24-бит маълумоти бисёрканалии ҳамзамон ҷамъоварӣ шуд.
  3. Сигналҳо то 5 kHz кам карда шуданд.
  4. Барои бартараф кардани ҷавоби дастгоҳ деконволютсия татбиқ шуд.
  5. Сабтҳои домени вақт баррасӣ шуданд.
  6. Бо FFT таҳлили домени басомад анҷом дода шуд.
  7. Пӯшонидани Hanning ва zero-padding истифода шуданд.
  8. Бо SSI-COV басомади табиӣ, хомӯшшавӣ ва рафтори модалӣ муайян карда шуданд.
  9. Натиҷаҳои таҷрибавӣ бо модели унсурҳои ниҳоии SAP2000 муқоиса шуданд.

Натиҷаҳои асосии ададӣ

МеъёрМаъракаи 1Маъракаи 2Тафсири илмӣ
Шумораи модаҳои муайяншуда3535Дар ҳар ду марҳилаи сохтмон спектри зичи модалӣ ба даст омад.
Басомади табиии 11,783 Hz1,199 HzПас аз анҷоми сохтмон басомади асосӣ коҳиш ёфт.
Давраи модаи 10,561 s0,834 sБо коҳиши басомад давраи асосӣ зиёд шуд.
Хомӯшшавии модаи 1%0,09%4,30Бо афзоиши хомӯшшавии умумӣ пас аз илова шудани ҷузъҳои ғайрисохторӣ мувофиқ аст.
Мувофиқати FEM-модаи асосӣ1,771 / 1,783 Hz1,212 / 1,199 HzДар ҳар ду марҳила модаи асосӣ хеле наздик пешгӯӣ шуд.

Ин ҷадвал натиҷаи муҳимтарини таҳқиқотро ҷамъбаст мекунад: ҳамон системаи борбардор дар ду марҳилаи гуногуни раванди сохтмон параметрҳои модалии гуногун нишон медиҳад. Аз ин рӯ ҳангоми тафсири басомади табиӣ ё хомӯшшавии бино бояд ҳолати воқеии физикии бино дар вақти ченкунӣ маълум бошад.

Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот

  • Ба ҷойи намунаи лабораторӣ дар бинои миқёси воқеӣ кор карда шудааст.
  • Ҳамон сохтор дар ду марҳилаи гуногуни сохтмон дубора чен карда шудааст.
  • Бе ларзиши сунъӣ ченкунии мустақими ҷойивазкунӣ анҷом дода шудааст.
  • Натиҷаҳои таҷрибавии OMA бо модели мустақили SAP2000 муқоиса шудаанд.
  • Ҳам модаҳои глобалии басомади паст ва ҳам мундариҷаи модалии басомади баландтар муайян шудаанд.

Маҳдудиятҳои таҳқиқот

Муҳаққиқон се маҳдудияти асосиро ошкоро қайд мекунанд: ченкунӣ танҳо дар ду вақти ҷудогона анҷом дода шудааст, сенсорҳои асосӣ дар як сатҳи ошёна мутамарказ шудаанд ва модели ададӣ идеализатсия шудааст. Азбаски мониторинги пайваста анҷом дода нашудааст, саҳми ҳарорат, истифода, шароити мавсимии муҳитӣ ё дигар тағйироти вақтӣ ба хусусиятҳои модалӣ бо ин маълумот ҷудо карда намешавад.

Илова бар ин, таъсири унсурҳои ғайрисохторӣ аз рафтори умумии бино мушоҳида шудааст. Саҳми алоҳидаи фасад, ҷудокунандаи дохилӣ, системаи механикӣ ё ҷузъи дигар ба тағйири басомад ва хомӯшшавӣ муайян карда нашудааст.

Ёддошт оид ба манбаъ ва усул

Номи аслии таҳқиқот: Experimental verification of expected dynamic properties of an innovative steel building through a high-sensitivity broadband output-only monitoring

Муаллифон: Fabrizio Barone, Marco Casazza, Rosario Montuori, Elide Nastri, Vincenzo Piluso

Муаллифи аввалини баробар: Дар таҳқиқот маълумоти муаллифии аввалини баробар зикр нашудааст.

Муаллифи масъул: Marco Casazza

DOI: 10.2139/ssrn.7191582

Платформаи нашр: SSRN, Abstract 7191582

Соли нашр: 2026

Маҷалла: Аз рӯи версияи боршуда ва сабти тасдиқшудаи SSRN номи маҷаллаи тақризшаванда тасдиқ нашудааст.

Ношири аслӣ: Маълумоти алоҳидаи ношири аслӣ тасдиқ нашудааст.

Навъи манбаъ: Препринти таҳқиқотӣ; омӯзиши мониторинги таҷрибавии сохтории миқёси пурра ва моделсозии унсурҳои ниҳоӣ.

Вазъи тақриз: Версияи мавҷуда ҳамчун препринт сабт шудааст; нашри маҷаллаи тақризшаванда тасдиқ нашудааст. Натиҷаҳо бояд бо дарназардошти ин маҳдудият арзёбӣ шаванд.

Лоиҳа: DREAMERS – “Design REsearch implementation, And Monitoring of Emerging technologies for a new generation of Resilient Steel structures”, RFCS Project ID 101034015.

Ин мундариҷаи Verianla бар асоси матн, ҷадвалҳо, графикҳо ва шаклҳои таҳқиқоти боршуда омода шудааст. Ба натиҷаҳои илмӣ аз манбаъҳои беруна натиҷаи нави таҷрибавӣ илова нашудааст. Тасдиқи беруна танҳо барои санҷиши шахсияти таҳқиқот, сабти SSRN, DOI ва робитаҳои институтсионалии муаллифон истифода шудааст.

Натиҷаҳои таҳқиқот ба муайянкунии модалии output-only дар зери ларзишҳои муҳитӣ асос ёфтаанд. Таҳқиқот боргузории воқеӣ ё симулятсияшудаи харобиовари заминларзаро иҷро намекунад ва бо ин озмоишҳо кори бехисоронаи системаи FREEDAM'ро дар заминларзаи шадид мустақиман исбот намекунад. Ду маъракаи ҷудогонаи ченкунӣ, ҷойгиркунии сенсорҳо асосан дар як ошёна, ҷудо нашудани таъсири алоҳидаи ҷузъҳои ғайрисохторӣ ва идеализатсияҳои модели унсурҳои ниҳоӣ маҳдудиятҳои асосии методологӣ мебошанд.


Мубодила:

Шарҳҳо пас аз баррасӣ нашр мешаванд.Шарҳи шумо ба раванди тасдиқ фиристода шуда, пас аз пазируфта шудан намоён мегардад.

Шарҳ гузоред

Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд

Иҷозат додан ба кукиҳо таҷрибаи шуморо дар ин сомона беҳтар мекунад. Сиёсати кукиҳо