در این پایان‌نامه روش به‌روز رسانی مدل سازه با استفاده از معادلات مستقیم حرکت (روش مستقیم به‌روز رسانی مدل سازه) ارائه گردیده که در آن ماتریسهای مشخصه سیستم خطی (شامل ماتریسهای جرم، میرایی و سختی) با استفاده از حل معکوس معادلات حرکت در حوزه زمان یا فرکانس تعیین می‌گردند. در این روش محدودیتی در مورد متناسب یا نامتناسب بودن میرایی و همچنین برشی یا غیربرشی بودن سازه وجود ندارد. این روش با استفاده از اندازه‌گیری پاسخ سازه در درجات آزادی سازه تحت یک تحریک اجباری، به شناسایی سیستم و تشخیص خرابیهای محتمل می‌پردازد. خصوصیت بارز این روش استفاده مستقیم از داده‌های حسگرها بجای استفاده از خصوصیات دینامیکی در ارزیابی سازه است. اگر پاسخهای سازه بدون نوفه باشند، ماتریسهای مشخصه سیستم خطی بصورت دقیق تعیین می‌گردند. ولی در حالت پاسخهای نوفه‌دار، بهینه‌ترین مقادیر ماتریسهای خصوصیات سازه، با استفاده از روش حداقل مربعات و کمینه نمودن مجموع مربعات نیروی ماندگار معادلات حرکت در همه درجات آزادی و در همه گامهای زمانی منتخب (حوزه زمان) و یا همه نقاط فرکانسی منتخب (حوزه فرکانس) تعیین می‌گردند. کارایی روش به‌روز رسانی مدل سازه، با استفاده از شناسایی مدل تحلیلی قاب دوبعدی سه، هشت و شانزده طبقه غیربرشی و با میرایی نامتناسب بررسی گردیده است. روش مستقیم به‌روز نمودن مدل در حوزه زمان، با استفاده از بارگذاری تصادفی و هارمونیک با فرکانس متغیر (هارمونیک جارویی)، دارای دقت مناسبی می‌باشد، ولی حساسیت آن به میزان نوفه زیاد است. بررسیهای آماری نشان دادند که توزیع آماری همه درایه‌های ماتریسهای تعیین شده، بسیار نزدیک به توزیع نرمال می‌باشد و قابلیت اعتماد همه ماتریسها قابل قبول می‌باشد. برخلاف حساسیت بالای میانگین خطای ماتریسهای برآورد شده به میزان نوفه، حساسیت ضرایب اریب به میزان نوفه کمتر می‌باشد. در روش به‌روز رسانی مدل سازه در حوزه فرکانس، از تبدیل فوریه پاسخهای اندازه‌گیری شده سازه تحت یک تحریک اجباری، در حل معکوس معادلات حرکت استفاده می‌شود. بطور کلی روش شناسایی سیستم در حوزه فرکانس قابلیت و کارایی بیشتری نسبت به حوزه زمان دارد و می‌تواند ماتریسهای خصوصیات سازه‌های سه، هشت، شانزده طبقه و همچنین فرکانسها و شکلهای مودی آنها را با دقت مناسب تعیین نماید؛ هرچند که بررسیها نشان می‌دهند که این روش برای شناسایی سازه‌های بسیار نرم و بسیار سخت مناسب نیست. در انتها، روش به‌روزرسانی مدل در حوزه فرکانس به روش تشخیص خرابی تعمیم داده شده است. در روش تشخیص خرابی ارائه شده، میرایی سازه و پاسخهای سازه در درجات آزادی اندازه‌گیری نشده، با استفاده از فرکانسها و نسبتهای میرایی چند مود اول سازه آسیب‌دیده و خصوصیات دینامیکی مدل تحلیلی سازه اولیه تخمین زده شده است. سپس ضرایب کاهش سختی اعضاء سازه آسیب‌دیده، ماتریس میرایی و پاسخهای اندازه‌گیری نشده آن، در یک روند بهینه‌سازی تکراری تعیین می‌گردند. کارایی روش در حالت اندازه‌گیری کامل و ناکامل با استفاده از مثالهای عددی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان‌دهنده دقت مناسب و قابلیت اعتماد بالای روش تشخیص خرابی می‌باشند.
توسعه و بهبود روش به روز نمودن مدل سازه با استفاده از معادلات حرکت برای شناسایی ماتریسهای مشخصه سازه و تشخیص خرابی/قاسمی مجید
/توسط Arash Eslamiدر این پایان‌نامه روش به‌روز رسانی مدل سازه با استفاده از معادلات مستقیم حرکت (روش مستقیم به‌روز رسانی مدل سازه) ارائه گردیده که در آن ماتریسهای مشخصه سیستم خطی (شامل ماتریسهای جرم، میرایی و سختی) با استفاده از حل معکوس معادلات حرکت در حوزه زمان یا فرکانس تعیین می‌گردند. در این روش محدودیتی در مورد متناسب یا نامتناسب بودن میرایی و همچنین برشی یا غیربرشی بودن سازه وجود ندارد. این روش با استفاده از اندازه‌گیری پاسخ سازه در درجات آزادی سازه تحت یک تحریک اجباری، به شناسایی سیستم و تشخیص خرابیهای محتمل می‌پردازد. خصوصیت بارز این روش استفاده مستقیم از داده‌های حسگرها بجای استفاده از خصوصیات دینامیکی در ارزیابی سازه است. اگر پاسخهای سازه بدون نوفه باشند، ماتریسهای مشخصه سیستم خطی بصورت دقیق تعیین می‌گردند. ولی در حالت پاسخهای نوفه‌دار، بهینه‌ترین مقادیر ماتریسهای خصوصیات سازه، با استفاده از روش حداقل مربعات و کمینه نمودن مجموع مربعات نیروی ماندگار معادلات حرکت در همه درجات آزادی و در همه گامهای زمانی منتخب (حوزه زمان) و یا همه نقاط فرکانسی منتخب (حوزه فرکانس) تعیین می‌گردند. کارایی روش به‌روز رسانی مدل سازه، با استفاده از شناسایی مدل تحلیلی قاب دوبعدی سه، هشت و شانزده طبقه غیربرشی و با میرایی نامتناسب بررسی گردیده است. روش مستقیم به‌روز نمودن مدل در حوزه زمان، با استفاده از بارگذاری تصادفی و هارمونیک با فرکانس متغیر (هارمونیک جارویی)، دارای دقت مناسبی می‌باشد، ولی حساسیت آن به میزان نوفه زیاد است. بررسیهای آماری نشان دادند که توزیع آماری همه درایه‌های ماتریسهای تعیین شده، بسیار نزدیک به توزیع نرمال می‌باشد و قابلیت اعتماد همه ماتریسها قابل قبول می‌باشد. برخلاف حساسیت بالای میانگین خطای ماتریسهای برآورد شده به میزان نوفه، حساسیت ضرایب اریب به میزان نوفه کمتر می‌باشد. در روش به‌روز رسانی مدل سازه در حوزه فرکانس، از تبدیل فوریه پاسخهای اندازه‌گیری شده سازه تحت یک تحریک اجباری، در حل معکوس معادلات حرکت استفاده می‌شود. بطور کلی روش شناسایی سیستم در حوزه فرکانس قابلیت و کارایی بیشتری نسبت به حوزه زمان دارد و می‌تواند ماتریسهای خصوصیات سازه‌های سه، هشت، شانزده طبقه و همچنین فرکانسها و شکلهای مودی آنها را با دقت مناسب تعیین نماید؛ هرچند که بررسیها نشان می‌دهند که این روش برای شناسایی سازه‌های بسیار نرم و بسیار سخت مناسب نیست. در انتها، روش به‌روزرسانی مدل در حوزه فرکانس به روش تشخیص خرابی تعمیم داده شده است. در روش تشخیص خرابی ارائه شده، میرایی سازه و پاسخهای سازه در درجات آزادی اندازه‌گیری نشده، با استفاده از فرکانسها و نسبتهای میرایی چند مود اول سازه آسیب‌دیده و خصوصیات دینامیکی مدل تحلیلی سازه اولیه تخمین زده شده است. سپس ضرایب کاهش سختی اعضاء سازه آسیب‌دیده، ماتریس میرایی و پاسخهای اندازه‌گیری نشده آن، در یک روند بهینه‌سازی تکراری تعیین می‌گردند. کارایی روش در حالت اندازه‌گیری کامل و ناکامل با استفاده از مثالهای عددی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان‌دهنده دقت مناسب و قابلیت اعتماد بالای روش تشخیص خرابی می‌باشند.