ISSN:
Website: www.jomc.vn
Phương pháp phân tích đặc trưng dao động của kết cấu trong theo dõi xói mòn của trụ cầu
Tóm tắt
Xói mòn cục bộ xung quanh móng cầu, trụ cầu là một trong những nguyên nhân chính gây ra hư hại của cầu và có thể dẫn đến sập cầu nếu không được phát hiện sớm. Phương pháp theo dõi biến thiên của phổ dao động nhận được rất nhiều sự quan tâm nhờ khả năng theo dõi thường xuyên với chi phí thấp và độ tin cậy tương đối tốt. Bài báo này đề xuất một mô hình số nhằm dự báo tình trạng xói mòn thông qua việc nghiên cứu tương quan giữa biến động của độ cứng nền móng và biến động của tần số dao động riêng. Mô hình số được kiểm chứng bằng một thí nghiệm hiện trường cho thấy kết quả dự báo rất khả quan. Từ những nghiên cứu đầu tiên này, một phương pháp theo dõi xói mòn thường xuyên liên tục bằng phương pháp phân tích đặc tính dao động của cầu được đề xuất và có nhiều tiềm năng để khai thác.
Tài liệu tham khảo
- . B.W. Melville, S.E. Coleman, Bridge Scour, Water Ressources Publications, 2000.
- . Wardhana Kumalasari, Hadipriono Fabian C., Analysis of Recent Bridge Failures in the United States, J. Perform. Constr. Facil. 17 (2003) 144–150. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0887-3828(2003)17:3(144).
- . T. Cooper, H.-L. Chen, D. Lyn, A.R. Rao, A.G. Altschaeffi, A Field Study Of Scour-Monitoring Devices For Indiana Streams, Indiana Department of Transportation and Purdue University, West Lafayette, Indiana, 2000, 2000.
- . K.D. Kariyawasam, C.R. Middleton, G. Madabhushi, S.K. Haigh, J.P. Talbot, Assessment of bridge natural frequency as an indicator of scour using centrifuge modelling, J. Civ. Struct. Health Monit. 10 (2020) 861–881. https://doi.org/10.1007/s13349-020-00420-5.
- . R. Ettema, B. Yoon, T. Nakato, M. Muste, A review of scour conditions and scour-estimation difficulties for bridge abutments, KSCE J. Civ. Eng. 8 (2004) 643–650. https://doi.org/10.1007/BF02823555.
- . M. Zounemat-Kermani, A.-A. Beheshti, B. Ataie-Ashtiani, S.-R. Sabbagh-Yazdi, Estimation of current-induced scour depth around pile groups using neural network and adaptive neuro-fuzzy inference system, Appl. Soft Comput. 9 (2009) 746–755. https://doi.org/10.1016/j.asoc.2008.09.006.
- . Najafzadeh Mohammad, Azamathulla Hazi Mohammad, Neuro-Fuzzy GMDH to Predict the Scour Pile Groups due to Waves, J. Comput. Civ. Eng. 29 (2015) 04014068. https://doi.org/10.1061/(ASCE)CP.1943-5487.0000376.
- . H. Wenzel, D. Pichler, Ambient Vibration Monitoring, John Wiley & Sons, 2005.
- . J.M.W. Brownjohn, A. De Stefano, Y.-L. Xu, H. Wenzel, A.E. Aktan, Vibration-based monitoring of civil infrastructure: challenges and successes, J. Civ. Struct. Health Monit. 1 (2011) 79–95. https://doi.org/10.1007/s13349-011-0009-5.
- . L.J. Prendergast, D. Hester, K. Gavin, Determining the Presence of Scour around Bridge Foundations Using Vehicle-Induced Vibrations, J. Bridge Eng. 21 (2016) 04016065. https://doi.org/10.1061/(ASCE)BE.1943-5592.0000931.
- . M. Shinoda, Nondestructive Evaluation of Railway Bridge Substructures by Percussion Test, in: 2008.
- . T. Bao, R. Andrew Swartz, S. Vitton, Y. Sun, C. Zhang, Z. Liu, Critical insights for advanced bridge scour detection using the natural frequency, J. Sound Vib. 386 (2017) 116–133. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2016.06.039.
- . G. Strang, Introduction to Linear Algebra, 5th ed., Wellesley-Cambridge Press, 2016.
- . L.J. Prendergast, D. Hester, K. Gavin, J.J. O’Sullivan, An investigation of the changes in the natural frequency of a pile affected by scour, J. Sound Vib. 332 (2013) 6685–6702. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2013.08.020.
- . Veletsos Anestis S., Wei Yau T., Lateral and Rocking Vibration of Footings, J. Soil Mech. Found. Div. 97 (1971) 1227–1248. https://doi.org/10.1061/JSFEAQ.0001661.