Ứng dụng kỹ thuật dao động ngẫu nhiên trong quan trắc sức khỏe kết cấu công trình = Application of random vibration technique in structural health monitoring

Abstract

Hiện nay các công trình cầu nhịp lớn như cầu dây văng, cầu dây võng, cầu vòm.. đều được lắp đặt hệ thống quan trắc sức khỏe phục vụ cho quá trình thi công cũng như trong quá trình khai thác cầu. Quan trắc sức khỏe kết cấu nhằm thu thập các thông tin về ứng xử của công trình, làm cơ s ở cho việc đưa ra các đánh giá khả năng khai thác phục vụ của công trình. Các thông số dao động kết cấu (tần số dao động riêng, mode dao động và hệ số cản) rất quan trọng trong việc phân tích ứng xử động của kết cấu. Các thông số này được xác định dựa trên dữ liệu dao đ ộng kết cấu thu thập từ hệ thống các sensor và các thuật toán phân tích. Trong lĩnh vực quan trắc sức khỏe kết cấu công trình cầu thường sử dụng một số các phương pháp kích thích dao động như kích thích bằng lực xung kích, lực tác động tuần hoàn hoặc dưới tác dụng của xe tải di động. Mục đích thu được các thông số dao động của kết cấu. Yêu cầu đối với những phương pháp này là phải dừng lưu thông trong quá trình đo đạc. Một phương pháp khác được áp dụng khá phổ biến trong thời gian gần đây dựa trên dao đ ộng ngẫu nhiên của kết cấu dưới tác dụng của gió tự nhiên hoặc phương tiện giao thông ngẫu nhiên trên cầu với ưu điểm là đảm bảo giao thông liên tục. Bài báo tập trung ứng dụng thuật toán phân tích dao động theo giá trị riêng kết hợp với kỹ thuật kích thích dao động tự nhiên. Đậy là thuật toán chỉ dựa vào kết quả phản ứng ngẫu nhiên của kết cấu để xác định các đặt trưng dao động.