Modal parameter estimation and damage identification on progressively damagedr/c frames

İnşaat mühendisliği alanında, operasyonel modal analiz teknikleriyle tahmin edilen deneysel frekans ve mod şekilleri yapısal hasar tespitinde kullanılan en uygun parametreler olarak görülmektedir. Bu çalışmanın ana odağı, deneysel olarak test edilen 1/2 ölçekli betonarme çerçevenin duyarlık-tabanlı sonlu eleman model güncelleme metodu vasıtasıyla hasarlı elemanlarda Young modülü azalması cinsinden hasar tespit tahminin yapılmasıdır. Farklı öteleme oranlarındaki yapısal hasar, deplasman kontrollü hidrolik pistonun çerçeve tepe noktasından düzlem içi doğrultuda tek çevrimli yarı-statik yatay deplasman protokolünün uygulanmasıyla oluşturulmuştur. Dinamik testler, elektro-dinamik sarsma tablası kullanılarak gerçekleştirilmiş olup, farklı hasar seviyelerindeki sistem tanımlama işlemi operasyonel modal analiz yöntemleri olan NExT-ERA, EFDD ve SSI ile gerçekleştirilmiştir. Hasar tespiti aşamasında kullanılan amaç fonksiyonu deneysel olarak elde edilen tahmin modal parametrelerin ve sonlu eleman modal parametrelerinin farkları şeklinde oluşturulmuştur. Sonuçlar, bu fonksiyonun sayısal optimizasyon tekniği olan güven bölgeli Gauss – Newton metodu ile minimizasyonu sağlanarak elde edilmiştir. Çalışma ardışık olarak üç aşamada gerçekleştirilmiştir: (i) Betonarme çerçevenin hasarsız durumda ve farklı hasar seviyelerinde sistem tanımlama sonuçlarının elde edilmesi (ii) betonarme çerçevenin hasarsız durumdaki modal parametreleri kullanılarak referans sonlu eleman modelinin elde edilmesi (iii) referans sonlu eleman modelinin çerçevenin farklı hasar seviyesinde elde edilen deneysel modal parametreleri kullanılarak güncellenmesiyle hasarın lokasyon ve büyüklüğü ile birlikte elde edilmesi. Her bir farklı öteleme oranındaki hasar tespit sonuçları, çerçevenin kolon alt ve kiriş uçlarında rijitlik azalması cinsinden sunulmuştur. Tezin son bölümünde, hasar tespit sonuçlarındaki belirsizlikler iki düzeyde gürültü ile kirletilen modal parametreler kullanılarak incelenmiştir.