Khảo sát hư hỏng kết cấu dầm với các điều kiện biên khác nhau bằng phương pháp năng lượng biến dạng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THIỀU HÀ KHÁNH DUY KHẢO SÁT HƯ HỎNG KẾT CẤU DẦM VỚI CÁC ĐIỀU KIỆN BIÊN KHÁC NHAU BẰNG PHƯƠNG PHÁP NĂNG LƯỢNG BIẾN DẠNG Chuyên ngành : Xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số ngành : 605820 LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp.Hồ Chí Minh, tháng năm 2014 Cơng trình hoàn thành tại: Trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia Tp.HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS HỒ ĐỨC DUY Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS NGUYỄN THỊ HIỀN LƯƠNG Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS BÙI CÔNG THÀNH Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia Tp.HCM ngày 30 tháng năm 2014 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS CHU QUỐC THẮNG PGS.TS BÙI CÔNG THÀNH PGS.TS NGUYỄN THỊ HIỀN LƯƠNG PGS.TS NGÔ HỮU CƯỜNG TS HỒ ĐỨC DUY Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn đư ợc sữa chữa CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Thiều Hà Khánh Duy MSHV: 10210213 Ngày, tháng, năm sinh: 20/02/1986 Nơi sinh: Vĩnh Long Chun ngành: Xây dựng cơng trình DD & CN Mã số ngành: 605820 I TÊN ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT HƯ HỎNG KẾT CẤU DẦM VỚI CÁC ĐIỀU KIỆN BIÊN KHÁC NHAU BẰNG PHƯƠNG PHÁP NĂNG LƯỢNG BIẾN DẠNG Khảo sát hư hỏng kết cấu dầm với điều kiện biên khác phương pháp lượng biến dạng: (1) Giới thiệu phương pháp lượng biến dạng chẩn đốn hư hỏng kết cấu dầm (2) Trình bày tính tốn với điều kiện biên dầm phương pháp lượng biến dạng (3) Phân tích đánh giá kết tốn ứng dụng (4) Kết luận đề xuất hướng nghiên cứu II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 19/8/2013 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/6/2014 IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS HỒ ĐỨC DUY Tp.HCM, ngày 20 tháng năm 2014 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG NGÀNH TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XẬY DỰNG i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đối cha mẹ tôi, người cho sống chỗ dựa cho tơi vào lúc gặp khó khăn Thứ hai, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Hồ Đức Duy, người Thầy quan tâm nhiệt tình hướng dẫn tơi nhiều từ lúc bắt đầu vào đường nghiên cứu khoa học Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Cô giảng dạy thời gian học tập trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Sự nhiệt tâm trình giảng dạy q Thầy Cơ mang đến cho sở kiến thức khoa học chun ngành mà tơi quan tâm Ngồi ra, dù chưa gặp mặt xin gửi lời cảm ơn đến Giáo sư Jeong Tae Kim, Đại học Quốc gia Pukyong, Hàn Quốc, tác giả có nhiều cơng trình nghiên cứu khoa học đề tài chẩn đoán hư hỏng kết cấu thời gian gần Những đóng góp tích cực ông nhiều nhà nghiên cứu khác lĩnh vực cung cấp thông tin, hiểu biết cho tơi tiếp bước, để thực đề tài nghiên cứu Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè, đồng nghiệp, người hỗ trợ cho nhiều mặt q trình tơi thực luận văn Trân trọng ii TÓM TẮT Phương pháp lượng biến dạng phương pháp chẩn đoán hư hỏng dựa vào kết theo dõi dao động kết cấu Hư hỏng xảy kết cấu gây thay đổi thuộc tính vật lý hệ độ cứng, khối lượng, tính cản,.v.v… Từ dẫn đến thay đổi dạng dao động độ cong mode-shape Phương pháp sử dụng hai thông số dao động tần số mode-shape Đây phương pháp theo dõi chẩn đoán hư hỏng kết cấu theo hướng cảnh báo hư hỏng cục Dựa vào số hư hỏng cho vị trí kết cấu, tính tốn qua thuật tốn phương pháp, vị trí có khả xảy hư hỏng cảnh báo Luận văn trình bày việc khảo sát hư hỏng kết cấu dầm phương pháp lượng biến dạng Vấn đề đưa nghiên cứu, giải việc tính tốn độ cong điểm biên kết cấu dầm theo điều kiện biên khác Các toán số để kiểm chứng trình nghiên cứu trình bày luận văn Ngoài ra, hệ thống lựa chọn số vị trí để theo dõi dao động chẩn đoán hư hỏng kết cấu dầm đề xuất Cuối cùng, nhận xét ảnh hưởng điều kiện biên yếu tố chi phối khác đến kết chẩn đoán hư hỏng kết cấu phương pháp lượng biến dạng iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tơi thực hướng dẫn khoa học thầy TS Hồ Đức Duy Thiều Hà Khánh Duy Tháng năm 2014 iv MỤC LỤC Tiêu đề Trang NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ I LỜI CẢM ƠN II TÓM TẮT III LỜI CAM ĐOAN IV DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .5 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 17 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .19 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU 22 CHƯƠNG TỔNG QUAN 23 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 23 1.2 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 30 1.3 CẤU TRÚC LUẬN VĂN .31 CHƯƠNG THEO DÕI VÀ CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG KẾT CẤU TỪ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH DAO ĐỘNG 33 2.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU .33 2.1.1 TRÊN THẾ GIỚI .33 2.1.1.1 Các nghiên cứu thay đổi tần số hư hỏng kết cấu 35 2.1.1.2 Các nghiên cứu thay đổi mode-shape hư hỏng kết cấu 40 2.1.1.3 Các nghiên cứu thay đổi lượng biến dạng mode-shape hư hỏng kết cấu 41 2.1.1.4 Các nghiên cứu tổng quan 43 2.1.2 TẠI VIỆT NAM .43 2.1.3 TÍNH CẦN THIẾT CỦA NGHIÊN CỨU: .45 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG KẾT CẤU TỪ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH DAO ĐỘNG 46 2.2.1 PHƯƠNG PHÁP DỰA TRÊN SỰ THAY ĐỔI TẦN SỐ 46 2.2.1.1 Nhận xét phương pháp 46 2.2.1.2 Công thức đánh giá 46 2.2.2 PHƯƠNG PHÁP DỰA VÀO SỰ THAY ĐỔI ĐỘ CONG MODE-SHAPE (CURVATURE MODE-SHAPE) 47 2.2.2.1 Nhận xét phương pháp 47 2.2.2.2 Công thức đánh giá 47 2.2.3 PHƯƠNG PHÁP M.A.C (MODAL ASSURANCE CRITERION) 48 2.2.3.1 Nhận xét phương pháp 48 2.2.3.2 Công thức đánh giá 50 2.2.4 PHƯƠNG PHÁP DỰA VÀO SỰ THAY ĐỔI CỦA NĂNG LƯỢNG BIẾN DẠNG CỦA DẠNG DAO ĐỘNG – PHƯƠNG PHÁP MSE .51 2.2.4.1 Nhận xét phương pháp 51 2.2.4.2 Công thức đánh giá 51 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NĂNG LƯỢNG BIẾN DẠNG 59 3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 59 3.1.1 PHÂN TÍCH DAO ĐỘNG TỰ DO KHÔNG CẢN CỦA HỆ NHIỀU BẬC TỰ DO 59 3.1.2 CÁC BƯỚC TÍNH TỐN CỦA PHƯƠNG PHÁP NĂNG LƯỢNG BIẾN DẠNG 63 3.1.3 TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ BIỂU ĐỒ CHỈ SỐ HƯ HỎNG VỀ KHẢ NĂNG CHẨN ĐỐN ĐỐI VỚI MỘT VỊ TRÍ HƯ HỎNG CỤ THỂ 67 3.1.4 LƯU ĐỒ LỰA CHỌN SỐ LƯỢNG ĐIỂM CHUYỂN VỊ MODE-SHAPE ĐỐI VỚI TỪNG LOẠI ĐIỀU KIỆN BIÊN CỦA DẦM 70 3.1.5 MƠ HÌNH PHẦN TỬ HỮU HẠN 73 3.1.6 CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐ N 75 3.2 LƯU ĐỒ TÍNH TỐN .76 CHƯƠNG CÁC BÀI TOÁN ÁP DỤNG 80 4.1 BÀI TOÁN 1: KHẢO SÁT HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU DẦM ĐƠN GIẢN VÀ DẦM LIÊN TỤC HAI NHỊP .80 4.1.1 THIẾT LẬP BÀI TOÁN 80 4.1.1.1 Bài toán dầm đơn giản .81 4.1.1.2 Bài toán dầm liên tục hai nhịp 85 4.1.2 KẾT QUẢ CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG 91 4.1.2.1 Bài toán dầm đơn giản .93 BT.1(1) – Dầm đơn giản - Biểu đồ chuyển vị mode-shape 93 BT.1(1) – Dầm đơn giản - Biểu đồ độ cong mode-shape 94 BT.1(1) - Chẩn đoán hư hỏng dầm đơn giản, hư hỏng vị trí .96 BT.1(2) - Chẩn đoán hư hỏng dầm đơn giản, hư hỏng vị trí .98 BT.1(3) - Chẩn đoán hư hỏng dầm đơn giản, hư hỏng vị trí .99 BT.1(4) - Chẩn đoán hư hỏng dầm đơn giản, hư hỏng vị trí 100 BT.1(5) - Chẩn đoán hư hỏng dầm đơn giản, hư hỏng vị trí 101 BT.1(6) - Chẩn đốn hư hỏng dầm đơn giản, hư hỏng vị trí 103 BT.1(7) - Chẩn đốn hư hỏng dầm đơn giản, hư hỏng vị trí 104 4.1.2.2 Bài toán dầm liên tục hai nhịp 108 BT.1(8) – Dầm liên tục hai nhịp - Biểu đồ chuyển vị mode-shape 108 BT.1(8) – Dầm liên tục hai nhịp - Biểu đồ độ cong mode-shape .109 BT.1(8) - Chẩn đoán hư hỏng dầm liên tục hai nhịp, hư hỏng vị trí .111 BT.1(9) - Chẩn đốn hư hỏng dầm liên tục hai nhịp, hư hỏng vị trí .113 BT.1(10) - Chẩn đốn hư hỏng dầm liên tục hai nhịp, hư hỏng vị trí .114 BT.1(11) - Chẩn đoán hư hỏng dầm liên tục hai nhịp, hư hỏng vị trí .116 BT.1(12) - Chẩn đoán hư hỏng dầm liên tục hai nhịp, hư hỏng vị trí .118 BT.1(13) - Chẩn đoán hư hỏng dầm liên tục hai nhịp, hư hỏng vị trí .120 BT.1(14) - Chẩn đoán hư hỏng dầm liên tục hai nhịp, hư hỏng vị trí .122 BT.1(15) - Chẩn đoán hư hỏng dầm liên tục hai nhịp, hư hỏng vị trí .124 BT.1(16) - Chẩn đoán hư hỏng dầm liên tục hai nhịp, hư hỏng vị trí .126 BT.1(17) - Chẩn đốn hư hỏng dầm liên tục hai nhịp, hư hỏng vị trí .128 BT.1(18) - Chẩn đốn hư hỏng dầm liên tục hai nhịp, hư hỏng vị trí .130 BT.1(19) - Chẩn đốn hư hỏng dầm liên tục hai nhịp, hư hỏng vị trí .132 BT.1(20) - Chẩn đốn hư hỏng dầm liên tục hai nhịp, hư hỏng vị trí .134 BT.1(21) - Chẩn đốn hư hỏng dầm liên tục hai nhịp, hư hỏng vị trí .136 BT.1(22) - Chẩn đoán hư hỏng dầm liên tục hai nhịp, hư hỏng vị trí .138 4.1.3 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 142 4.1.3.1 Bài toán dầm đơn giản .142 4.1.3.2 Bài toán dầm liên tục hai nhịp 145 4.2 BÀI TOÁN 2: KHẢO SÁT HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU DẦM HAI ĐẦU NGÀM VÀ DẦM CONSOLE .148 4.2.1 THIẾT LẬP BÀI TOÁN 148 4.2.1.1 Bài toán dầm hai đầu ngàm 149 4.2.1.2 Bài toán dầm console .155 4.2.2 KẾT QUẢ CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG .158 4.2.2.1 Bài toán dầm hai đầu ngàm 160 BT.2(1) - Dầm hai đầu ngàm - Biểu đồ chuyển vị mode-shape .160 BT.2(1) - Dầm hai đầu ngàm - Biểu đồ độ cong mode -shape 161 BT.2(1) - Chẩn đoán hư hỏng dầm hai đầu ngàm, hư hỏng vị trí .163 BT.2(2) - Chẩn đoán hư hỏng dầm hai đầu ngàm, hư hỏng vị trí .165 BT.2(3) - Chẩn đoán hư hỏng dầm hai đầu ngàm, hư hỏng vị trí .166 BT.2(4) - Chẩn đoán hư hỏng dầm hai đầu ngàm, hư hỏng vị trí .168 BT.2(5) - Chẩn đoán hư hỏng dầm hai đầu ngàm, hư hỏng vị trí .170 BT.2(6) - Chẩn đoán hư hỏng dầm hai đầu ngàm, hư hỏng vị trí .172 BT.2(7) - Chẩn đoán hư hỏng dầm hai đầu ngàm, hư hỏng vị trí .174 BT.2(8) - Chẩn đoán hư hỏng dầm hai đầu ngàm, hư hỏng vị trí .176 BT.2(9) - Chẩn đốn hư hỏng dầm hai đầu ngàm, hư hỏng vị trí .178 BT.2(10) - Chẩn đốn hư hỏng dầm hai đầu ngàm, hư hỏng vị trí 180 BT.2(11) - Chẩn đốn hư hỏng dầm hai đầu ngàm, hư hỏng vị trí 182 BT.2(12) - Chẩn đoán hư hỏng dầm hai đầu ngàm, hư hỏng vị trí 184 BT.2(13) - Chẩn đoán hư hỏng dầm hai đầu ngàm, hư hỏng vị trí 186 BT.2(14) - Chẩn đoán hư hỏng dầm hai đầu ngàm, hư hỏng vị trí 188 BT.2(15) - Chẩn đoán hư hỏng dầm hai đầu ngàm, hư hỏng vị trí 190 4.2.2.2 Bài toán dầm console .194 BT.2(16) - Dầm console - Biểu đồ chuyển vị mode -shape .194 BT.2(16) - Dầm console - Biểu đồ độ cong mode -shape 195 BT.2(16) - Chẩn đoán hư hỏng dầm console, hư hỏng vị trí 200 BT.2(17) - Chẩn đốn hư hỏng dầm console, hư hỏng vị trí 201 BT.2(18) - Chẩn đoán hư hỏng dầm console, hư hỏng vị trí 202 BT.2(19) - Chẩn đoán hư hỏng dầm console, hư hỏng vị trí 204 BT.2(20) - Chẩn đoán hư hỏng dầm console, hư hỏng vị trí 205 4.2.3 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 208 4.2.3.1 Bài toán dầm hai đầu ngàm 208 4.2.3.2 Bài toán dầm console .210 4.3 BÀI TOÁN 3: KHẢO SÁT HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU DẦM HAI ĐẦU NGÀM VỚI KẾT QUẢ ĐƯỢC KIỂM CHỨNG VỚI THỰC NGHIỆM 212 4.3.1 THIẾT LẬP BÀI TOÁN 212 4.3.2 KẾT QUẢ CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG .217 BT.3 - Chẩn đoán hư hỏng dầm hai đầu ngàm, hư hỏng vị trí 218 4.3.3 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 220 4.4 BÀI TOÁN 4: KHẢO SÁT HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU DẦM CONSOLE VỚI KẾT QUẢ ĐƯỢC KIỂM CHỨNG VỚI THỰC NGHIỆM 221 4.4.1 THIẾT LẬP BÀI TOÁN 221 4.4.2 KẾT QUẢ CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG .232 BT.4(1) - Chẩn đoán hư hỏng dầm console, hư hỏng vị trí 233 BT.4(2) - Chẩn đoán hư hỏng dầm console, hư hỏng vị trí 234 BT.4(3) - Chẩn đoán hư hỏng dầm console, hư hỏng vị trí 236 BT.4(4) - Chẩn đốn hư hỏng dầm console, hư hỏng vị trí 237 BT.4(5) - Chẩn đoán hư hỏng dầm console, hư hỏng vị trí 239 BT.4(6) - Chẩn đoán hư hỏng dầm console, hư hỏng vị trí 240 4.4.3 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 243 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 244 5.1 KẾT LUẬN 244 5.2 KIẾN NGHỊ 246 TÀI LIỆU THAM KHẢO .247 PHỤ LỤC 252 PL.1 NỘI DUNG CÁC FILE LẬP TRÌNH MATLAB 252 PL.2 NỘI DUNG FILE LẬP TRÌNH MATLAB [SPLINE.M] .254 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 264 [28] Nguyễn Sĩ Dũng đồng nghiệp, “THUẬT TỐN XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ SUY GIẢM ĐỘ CỨNG CHỐNG BIẾN DẠNG CỦA CẦU,” Tạp chí phát triển KH&CN, Tập 12, Số 13, 2009 [29] Lê Xuân Hàng Nguyễn Thị Hiền Lương, “PHÂN TÍCH VÀ CHẨN ĐỐN DẦM ĐÀN HỒI CĨ NHIỀU VẾT NỨT,” Tạp chí phát triển KH&CN, Tập 12, Số 18, 2009 [30] Duc-Duy Ho et al., “PRESTRESS-FORCE ESTIMATION IN PSC GIRDER USING MODAL PARAMETERS AND SYSTEM IDENTIFICATION,” Advances in Structural Engineering, vol 15 no 6, 2012 [31] Khac-Duy Nguyen et al., “DAMAGE DETECTION IN BEAM-TYPE STRUCTURES VIA PZT’S DUAL PIEZOELECTRIC RESPONSES,” Smart Structures and Systems, vol 11, no 2, pp 217-240, 2013 [32] Sy Dzung Nguyen et al., “A NEW METHOD FOR BEAM-DAMAGE- DIAGNOSIS USING ADAPTIVE FUZZY NEURAL STRUCTURE AND WAVELET ANALYSIS,” Mechanical Systems and Signal Processing, vol 39, no 1-2, pp 181-194, Sept 2013 [33] X Wang et al., “STRUCTURAL DAMAGE IDENTIfiCATION USING STATIC TEST DATA AND CHANGES IN FREQUENCIES,” Engineering Structures, vol 23, pp 610–621, 2001 [34] R W Clough & J Penzien, “Undamped free vibrations,” in DYNAMICS OF STRUCTURES, 3th Edition, Computers & Structures Inc., University Avenue, Berkeley, 1995, ch 11, pp 201-217 [35] R W Clough & J Penzien, “Analysis of dynamic response - using superposition,” in DYNAMICS OF STRUCTURES, 3th Edition, Computers & Structures Inc., University Avenue, Berkeley, 1995, ch 12, pp 219-257 [36] Catherine A Cardno, Ph.D., (2013) “Wind-induced Vibrations Damaged Pedestrian Bridge” [Online] Available FTP: http://www.asce.org Directory: CEMagazine/Article.aspx?id=25769810169 [37] Available FTP: http://en.wikipedia.org/wiki/Martin_Olav_Sabo_Bridge 250 [38] Debra Brisk and Heidi Hamilton, “MARTIN OLAV SABO PEDESTRIAN BRIDGE - Cable Diaphragm Plate Fracture Investigation,” Wiss, Janney, Elstner Associates, Inc., Minneapolis, Minnesota, WJE No 2012.0901, June 2012 [39] Jeong-Tae Kim et al., “Structural Health Monitoring of the Hwamyung CableStayed Bridge using a Wireless Sensor Networkdeployment,” Seminar in HCMUT, Jan 2013 [40] Đặng Tài (2013) “Hình ảnh cột phát sóng cao 150m "mềm nhũn" sau bão” [Online] Available FTP: http://dantri.com.vn Directory: hinh-anh-cot-phatsong-cao-150m-mem-nhun-sau-con-bao-785092.htm 251 PHỤ LỤC PL.1 NỘI DUNG CÁC FILE LẬP TRÌNH MATLAB (1) [Tên file: interpolation.m] Dùng hàm polyfit (MATLAB) để nội suy chuyển vị mode-shape tính độ cong mode-shape Sau gọi tắt là: Phương pháp tính toán trực tiếp (2) [Tên file: polyfit.m, spline.m] , [spline.m] file sử dụng luận văn Độ cong mode-shape điểm giữa: Sử dụng cơng thức sai phân trung tâm bậc để tính ; Độ cong mode-shape điểm biên: Ngoại suy hàm spline (MATLAB) polyfit (MATLAB) áp dụng điều kiện biên hệ (bằng 0) (khi không bị ràng buộc chuyển vị xoay) Sau gọi tắt là: Phương pháp sai phân trung tâm bậc 2, điều kiện biên spline Phương pháp sai phân trung tâm bậc 2, điều kiện biên polyfit (3) [Tên file: spline_THRL.m] Là phương pháp sai phân trung tâm bậc 2, điều kiện biên spline mà tổ hợp mode-shape riêng lẻ Một vài ví dụ tổ hợp riêng lẻ số hư hỏng:  j ,i  kj k * j    *j ,i   i gi   ,     j ,i  Z j ,i   j ,i    j ,i j ,i  Biểu đồ số hư hỏng chuẩn hóa mode-shape 1: Zj  Z j ,1 (PL.1)  Biểu đồ số hư hỏng chuẩn hóa mode-shape 1+2: Zj Z  j ,1  Z j ,2  (PL.2)  Biểu đồ số hư hỏng chuẩn hóa mode-shape 1+3: Z j ,1  Z j ,3  (PL.3) (4) [Tên file: spline_INVERSE.m, spline_THRL_INVERSE.m, spline_INVERSE.m] 252 Là phương pháp sai phân trung tâm bậc 2, điều kiện biên spline mà tổ hợp mode-shape ngược Một vài ví dụ tổ hợp riêng lẻ số hư hỏng:  j ,i  kj k *j    *j ,i   i gi   ,     j ,i  Biểu đồ số hư hỏng mode-shape 1:  j ,1  (PL.4)   *j ,1   g1   ,     j ,1  Biểu đồ số hư hỏng mode-shape 1+2:  j ,1  (PL.5)   *j ,1   *j ,2   g1   ,     j ,1   g   ,     j ,2  Biểu đồ số hư hỏng mode-shape 1+3 (inverse):  j ,12    *j ,1    *j ,2   (PL.6)    g1   ,     j ,1    g2   ,     j ,2  Sau đó, tính số hư hỏng chuẩn hóa: Zj   j    (PL.7) j j 253 PL.2 NỘI DUNG FILE LẬP TRÌNH MATLAB [spline.m] % CAO HOC XAY DUNG DAN DUNG VA CONG NGHIEP % DE TAI: KHAO SAT HU HONG KET CAU DAM BANG PP NANG LUONG BIEN DANG % GVHD: TS HO DUC DUY % HVCH: THIEU HA KHANH DUY % MSHV: 10210213 % TGHT: T6-2014 %% GHI CHU % j: hang, i: cot % 1: Truoc hu hong, 2: Sau hu hong % Kich thuoc hinh hoc cac phan tu dam bang % Tat ca cac kich thuoc phai la boi so nguyen cua kich thuoc doan spline %% DINH DANG DU LIEU clc clear all format short format compact close all title_s=13; legend_s=12; label_s=12; axis_s=11; %% XU LI DU LIEU DAU VAO disp('XU LI DU LIEU DAU VAO'); PathName_A=pwd; % Luu duong dan file MATLAB msgbox('TRUOC HU HONG','Nhap du lieu','help'); pause; [FileName,PathName,FilterIndex]=uigetfile('*.xlsx') cd(PathName); disp('Nhap du lieu luc ban dau '); edata1 = xlsread([PathName,FileName],2); % Nhap du lieu sheet ndata1 = xlsread([PathName,FileName],1); % Nhap du lieu sheet % [ndata, text, alldata] = xlsread([PathName,FileName],2) msgbox('SAU HU HONG','Nhap du lieu','help'); pause; [FileName,PathName,FilterIndex]=uigetfile('*.xlsx') disp('Nhap du lieu luc sau '); edata2 = xlsread([PathName,FileName],2); ndata2 = xlsread([PathName,FileName],1); FileName(length(FileName)-4:length(FileName))=[]; GetName=FileName; % GetName=input('Ten mo hinh ('TEXT'): '); nm=max(ndata1(:,1),[],1); NM=[1:nm]; % Vector so thu tu mode-shape fprintf('So mode dao dong: nm = %2.5g\n',nm); ne=size(ndata1,1)/nm-1; fprintf('So phan tu: ne = %2.5g\n',ne); L=input('Nhap chieu dai toan dam [m]:'); % Tong chieu dai dam Lj=L/ne; fprintf('Kich thuoc phan tu dam: Lj [m] = %2.5g\n',Lj); 254 z01=1.5; z02=2.0; % Threshold ~ 93 % % Threshold ~ 97-98 % nd=input('So vi tri hu hong du doan: '); dx=0.001; fprintf('So gia spline [m] = %2.5g\n',dx); ne_sp=length([0:dx:L])-1; % So phan tu spline toan he ndd=input('So vi tri hu hong thuc te (De danh dau vi tri hu hong thuc tren thi): '); lj=input('Kich thuoc vung hu hong [m]: '); for j=1:ndd disp(['Vi tri hu hong thu ',int2str(j)]); d0=input('Toa trung tam [m]: '); d(j,1)=d0-lj/2; d(j,1)=round(d(j,1)/dx)*dx; d(j,2)=d0+lj/2; d(j,2)=round(d(j,2)/dx)*dx; d(j,3)=0.5*(d(j,1)+d(j,2)); d(j,4)=d(j,2)-d(j,1); d(j,5)=d(j,4)/dx; end fprintf('So phan tu spline: ne_sp_d = %2.5g\n',d(j,5)); x=[0:Lj:L]'; for j=1:ne_sp xx(j,1)=(j-0.5)*dx; spline toan he end % Vector toa nut % Vector toa phan tu xxd=zeros(ndd,max(d(:,5))); for j=1:ndd for i=1:d(j,5) xxd(j,i)= d(j,1) + (i-0.5)*dx; spline tai cac vi tri hu hong end end % Vector toa phan tu xxd_id=zeros(ndd,max(d(:,5))); for j=1:ndd for i=1:d(j,5) xxd_id(j,i)=i+d(j,1)/dx; % Vector ID phan tu spline tai cac vi tri hu hong end end %% TAO MA TRAN CHUYEN VI CAC MODE SHAPE (ne+1)x(nm) for i=1:nm k=1; for j=1:size(ndata1,1) if ndata1(j,1)==i CV1(k,i)=ndata1(j,4); k = k + 1; end 255 end k=1; for j=1:size(ndata2,1) if ndata2(j,1)==i CV2(k,i)=ndata2(j,4); k = k + 1; end end end CV3=CV1.*CV2; for i=1:nm for j=1:ne+1 if CV3(j,i)