GIỚI THIỆU
Hiện nay trên thế giới, phương pháp đo và nhận dạng dao động được áp dụng phổ biến trong công tác đánh giá công trình cầu. Nguyên tắc của phương pháp này là xác định các đặc trưng của dao động tự nhiên của kết cấu bao gồm tần số dao động tự nhiên, dạng mode và hệ số giảm dao động,… từ thực nghiệm, so sánh với các đặc trưng dao động của kết cấu từ mô hình bằng phương pháp số để chẩn đoán tình trạng sức khỏe của công trình; bao gồm: sự thay đổi về điều kiện biên (gối lún, mất liên kết tại nút giàn) hoặc các hư hỏng nội tại làm thay đổi tính chất vật liệu hoặc đặc trưng hình học của kết cấu (ví dụ xuất hiện các vết nứt trong kết cấu BTCT, gỉ kết cấu thép,…).
Như vậy, đối với việc áp dụng phương pháp động để chẩn đoán tình trạng sức khỏe của công trình, có ba nội dung cần thực hiện là: (i) xây dựng mô hình phân tích sự làm việc của công trình bằng mô phỏng số; (ii) tiến hành đo đạc thực nghiệm xác định các đặc trưng dao động của công trình trong thực tế và cuối cùng là (iii) cập nhật, điều chỉnh mô hình số (thay đổi điều kiện biên, thay đổi tính chất vật liệu, đặc trưng hình học,..) của kết cấu để xác định, chẩn đoán những hư hỏng đã xảy ra với công trình hoặc kết luận nếu như công trình chưa xuất hiện hư hỏng đáng kể.
CHI TIẾT SẢN PHẨM
Thiết bị sử dụng để đo đạc gồm bộ thu nhận dữ liệu (DAQ), module đo dao động và các đầu đo gia tốc. Bộ thu thập dữ liệu có nhiệm vụ kết nối các module thu thập số liệu với phần mềm trên máy tính thông qua các giao diện chuẩn. Bộ thu thập dữ liệu gồm các khe để cắm cho module đo dao động và đồng nhất tín hiệu đo đạc. Các dữ liệu này có thể được truy cập, hiển thị và lưu giữ thông qua phần mềm điều khiển các module. Module đo dao động với mạch đầu vào đo tín hiệu AC/DC chuyên dùng để đo số liệu từ đầu đo dao động gửi về. Thông số module:
- 4 kênh, tần số lấy mẫu tối đa 51.2kS/s;
- Đầu vào ±5V, độ phân giải 24 bit, dải đo động 102dB, có bộ lọc chống giả (anti-aliasing);
- Có thể lựa chọn chế độ cắt AC/DC bằng phần mềm.
Bộ thu nhận dữ liệu và module đo giao động của hãng NI
Các đầu đo sử dụng các đầu đo gia tốc độ nhạy cao của hãng PCB với các thông số:
Độ nhạy (±10%): 10000mV/g;
Dải đo: ±0.5 g;
Khối lượng: 150gM5 / M10;
Kích thước: 30,2x55,6 (mm).
Bộ đầu đo gia tốc độ nhạy cao và dây cáp nối của hãng PCB
TÀI LIỆU
- Rolando Sagaldo Estrada (2008), Damage Detection Methods in Bridges through Vibration Monitoring: Evaluation and Application, Doctoral Thesis, Department of Civil Engineering, University of Minho;
- Larry D.Olson.P.E (2005), Dynamic Bridge Substructure Evaluation and Monitorring, FHWA – RD - 03 – 089;
- Gonzalez A. (2010), Vehicle-Bridge Dynamic Interaction Using Finite Element Modelling, Finite Element Analysis, David Moratal (Ed. ), ISBN: 978-953-307-123-7, InTech;
- Kwon. H. C, Kim. M. C, Lee. I. W (1998), “Vibration control of bridge under moving loads”,Computers & Structures, 66, pp. 473-480;
- Shih Hoi Wai (2009), Damage assessment in structure using vibration charateristics, A thesis of Urban Development, Queensland University of Technology;
- Nguyễn Mạnh Hải, Đỗ Anh Tú: Phân tích, đo đạc và nhận dạng dao động cầu đường sắt Nam Ô. Hội thảo Đánh giá độ bền khai thác của công trình bằng phương pháp quan trắc kết cấu - tháng 8/2016.
In bài viết
