Yıl: 2009 Cilt: 20 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 4851 - 4863 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Köprülerde deneysel modal analiz uygulamaları

Öz:
Deneysel modal analiz son 30 yıldır çeşitli araştırmacılar tarafından yapısal sistemlerin durum tespiti/izlemesi ve hasar tanılaması amacıyla kullanılmaktadır. Ölçüm ve analizlerin tekniğine uygun olarak tasarlanıp uygulanması durumunda bu teknik ile yapısal bir sistemin dinamik özellikleri (frekanslar, sönüm oranları ve modal şekilleri) kestirilebilmektedir. Sistemde oluşacak herhangi bir hasarın sistemin sıkılığını ve aynı zamanda dinamik özelliklerini değiştireceği gerçeğinden yola çıkılırsa, hasar öncesi ve sonrası dinamik özelliklerin izlenmesi sayesinde yapıda oluşan hasarlar tahribatsız bir biçimde tespit edilebilir. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü (İYTE), İnşaat Mühendisliği Bölümü’nde bir TÜBİTAK projesi kapsamında deneysel modal analiz tekniğinin kullanılması yönünde çalışmalar yapılmaktadır. Bu bildiri kapsamında deneysel modal analiz tekniklerinin köprülerin durum tespiti ve hasar tanılamasında ne şekilde uygulanabileceği konusunda kısa bir özet verilecek ve İYTE’de bugüne kadar öğrendiğimiz teknikleri uygulamada gösterebilmek amacı ile laboratuvarda imal, basitleştirilmiş bir köprü maketi üzerinde modal analiz teknikleri kullanılacak ve sonuçlar sergilenecektir. Ayrıca maket köprünün sonlu elemanlar modeli kurularak analiz ve deney sonuçları karşılaştırılacak ve sonuçlar irdelenecektir.
Anahtar Kelime:

Konular: İnşaat Mühendisliği

Applications of experimental modal analysis for bridges

Öz:
Experimental modal analysis is used by researchers for the purpose of condition assessment and damage detection of structural systems. If the experiment and analysis are performed accordingly, it is possible to identify the dynamic parameters of the systems such as natural frequencies, damping ratios and the modal vectors. Since any damage in the system changes the stiffness and at the same time dynamic parameters of the system, it is possible to detect and locate the damage in the system. System parameters should be identified before and after the damage for such an evaluation. Experimental modal analysis technique is under study in IYTE, Civil Engineering Department. Through the paper a limited literature survey will be presented in relation with the application of modal analysis techniques for condition assessment and damage detection of bridges. Also a simple bridge model will be tested and analyzed with techniques that we have acquired in IYTE up to now. In order to discuss the results of the modal analysis results, a finite element model of the model bridge will also provided.
Anahtar Kelime:

Konular: İnşaat Mühendisliği
Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Liu, S.C., and Yao, J.T P. “Structural identification concept”, J. Of Struct. Div., ASCE, 104(12)1845-1858
  • [2] Allemang, R. J., 1999 Vibrations: Analytical and Experimental ModalAnalysis,UCSDRL-CN-20-263-662, University of Cincinnati
  • [3] Allemang, R. J., 1999 Vibrations: Experimental Modal Analysis,UC-SDRL-CN-20- 263-663/664, University of Cincinnati
  • [4] Catbas, F.N., Aktan, A.E , “Condition and damage assessment: Issues and some promising indices”, Journal of Structural Engineering, v 128, n 8, August, 2002, p 1026-1036
  • [5] Ewins D.J., 2000, Modal Testing: Theory, Practice and Application, Research Studies Press Ltd., 2nd Edition, ISBN 0-86380-218-4
  • [6] Aktan, E., Farhey, D. N., Helmicki, A. J., Brown, D. L., Hunt, V. J., Lee, K., Levi, A., “Structural Identification for Condition Assessment”, Journal of Structural Engineering, v 123, n 12, Dec., 1997, p 1674-1684
  • [7] Alampalli S., Fu G., Dillon E. W., “Signal versus noise in damage detection by experimental modal analysis”, Journal of Structural Engineering, v 123, n 2, Feb, 1997, p 237-245
  • [8] Catbas, F. N, Brown, D.L.; Aktan, A.E., “Parameter estimation for multiple-input multiple-output modal analysis of large structures ”, Journal of Structural Engineering, v 130, n 8, 2004, p 921-929
  • [9] Catbas, F.N., Brown, D.L.; Aktan, A.E., “Use of modal flexibility for damage detection and condition assessment: Case studies and demonstrations on large structures”, Journal of Structural Engineering, v 132, n 11, 2006, p 1699-1712
  • [10] Farrar C.R., Doebling S.W., “Structural health monitoring at los alamos national laboratory”, IEE Colloquium (Digest), n 34, Apr 23, 1999, p 3-6
  • [11] Maeck J., De Roeck G., “Damage assessment using vibration analysis on the Z24-bridge”, Mechanical Systems and Signal Processing, v 17, n 1, January, 2003, p 133-142
  • [12] Chen, C., Yan, D., “Dynamic analysis and modal test of long-span cable-stayed bridge based on ambient excitation”, Journal of Central South University of Technology(English Edition), v 14, n 1, January, 2007, p 135-139
  • [13] Clemente P., Marulo F., Lecce L., Bifulco A., “Experimental modal analysis of the Garigliano cable-stayed bridge”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, v 17, n 7-8, Oct-Dec, 1998, p 485-493
  • [14] Farrar, C.R., Duffey T.A., “Bridge modal properties using simplified finite element analysis”, Journal of Bridge Engineering, v 3, n 1, Feb, 1998, p 38-46
  • [15] Farrar C.R., Jauregui D.A., “Comparative study of damage identification algorithms applied to a bridge: I Experiment”, Smart Materials and Structures, v 7, n 5, Oct,1998, p 704-719
  • [16] Farrar Charles R., Jauregui D.A,. “Comparative study of damage identification algorithms applied to a bridge: II. Numerical study”, Smart Materials and Structures,v 7, n 5, Oct, 1998, p 720-731
  • [17] Ren W., Peng, X., “Baseline finite element modeling of a large span cable-stayed bridge through field ambient vibration tests”, Computers and Structures, v 83, n 8-9,March, 2005, p 536-550
  • [18] Xu Y.L., Ko J.M.; Yu Z. , “Modal analysis of tower-cable system of Tsing Ma long suspension bridge”, Engineering Structures, v 19, n 10, Oct, 1997, p 857-867
  • [19] Chopra, A.K., 1995, Dynamics of Structures,Prentice Hall, ISBN 0-13-855214-2
APA Donmez C, KARAKAN E (2009). Köprülerde deneysel modal analiz uygulamaları. , 4851 - 4863.
Chicago Donmez Cemalettin,KARAKAN Eyyüb Köprülerde deneysel modal analiz uygulamaları. (2009): 4851 - 4863.
MLA Donmez Cemalettin,KARAKAN Eyyüb Köprülerde deneysel modal analiz uygulamaları. , 2009, ss.4851 - 4863.
AMA Donmez C,KARAKAN E Köprülerde deneysel modal analiz uygulamaları. . 2009; 4851 - 4863.
Vancouver Donmez C,KARAKAN E Köprülerde deneysel modal analiz uygulamaları. . 2009; 4851 - 4863.
IEEE Donmez C,KARAKAN E "Köprülerde deneysel modal analiz uygulamaları." , ss.4851 - 4863, 2009.
ISNAD Donmez, Cemalettin - KARAKAN, Eyyüb. "Köprülerde deneysel modal analiz uygulamaları". (2009), 4851-4863.
APA Donmez C, KARAKAN E (2009). Köprülerde deneysel modal analiz uygulamaları. Teknik Dergi, 20(4), 4851 - 4863.
Chicago Donmez Cemalettin,KARAKAN Eyyüb Köprülerde deneysel modal analiz uygulamaları. Teknik Dergi 20, no.4 (2009): 4851 - 4863.
MLA Donmez Cemalettin,KARAKAN Eyyüb Köprülerde deneysel modal analiz uygulamaları. Teknik Dergi, vol.20, no.4, 2009, ss.4851 - 4863.
AMA Donmez C,KARAKAN E Köprülerde deneysel modal analiz uygulamaları. Teknik Dergi. 2009; 20(4): 4851 - 4863.
Vancouver Donmez C,KARAKAN E Köprülerde deneysel modal analiz uygulamaları. Teknik Dergi. 2009; 20(4): 4851 - 4863.
IEEE Donmez C,KARAKAN E "Köprülerde deneysel modal analiz uygulamaları." Teknik Dergi, 20, ss.4851 - 4863, 2009.
ISNAD Donmez, Cemalettin - KARAKAN, Eyyüb. "Köprülerde deneysel modal analiz uygulamaları". Teknik Dergi 20/4 (2009), 4851-4863.