Luận Văn Thạc Sĩ: Phương Pháp Wavelet Trong Chuẩn Đoán Vết Nứt Cầu Dạng Dầm Dưới Tải Trọng Di Động

Việc chuẩn đoán vết nứt trong các kết cấu cầu dạng dầm dưới tác động của tải trọng di động là một vấn đề quan trọng trong lĩnh vực xây dựng và bảo trì cầu. Các vết nứt có thể dẫn đến sự suy giảm độ an toàn và tuổi thọ của cầu. Do đó, việc phát hiện sớm và chính xác các vết nứt là cần thiết để đảm bảo an toàn cầu. Nghiên cứu này áp dụng phương pháp wavelet để phân tích và phát hiện các vết nứt, nhằm nâng cao hiệu quả trong việc đánh giá tình trạng của cầu. Theo Salawu và các đồng nghiệp, nhiều phương pháp không phá hủy đã được phát triển để phát hiện hư hỏng trong kết cấu, trong đó có việc sử dụng phân tích wavelet để theo dõi sự thay đổi trong các đặc tính động lực học của cầu.

Phương pháp biến đổi wavelet đã trở thành một công cụ mạnh mẽ trong việc phân tích tín hiệu, đặc biệt là trong việc phát hiện các vết nứt cầu. Biến đổi wavelet cho phép phân tích tín hiệu theo cả miền thời gian và tần số, giúp phát hiện những thay đổi đột ngột trong tín hiệu phản ứng của cầu. Nghiên cứu của Lu và Hsu đã chỉ ra rằng các hư hỏng nhỏ có thể gây ra những thay đổi lớn trong các hệ số wavelet tại vị trí hư hỏng. Điều này cho thấy rằng việc áp dụng phân tích wavelet có thể giúp xác định vị trí và mức độ nghiêm trọng của các vết nứt. Hơn nữa, phương pháp này không yêu cầu lắp đặt cảm biến trên cầu, giúp giảm thiểu chi phí và thời gian thực hiện.

Mô phỏng số được thực hiện để nghiên cứu phản ứng của hệ xe-cầu dưới tác động của tải trọng di động với các vận tốc khác nhau. Kết quả cho thấy rằng phản ứng của cầu thay đổi đáng kể khi có sự hiện diện của vết nứt. Phân tích wavelet được áp dụng để phát hiện các thay đổi đột ngột trong tín hiệu phản ứng, từ đó xác định vị trí của vết nứt. Các mô hình cho thấy rằng với mỗi vận tốc khác nhau, độ sâu và vị trí của vết nứt có ảnh hưởng lớn đến phản ứng của cầu. Điều này khẳng định rằng việc sử dụng phương pháp wavelet là một công cụ hiệu quả trong việc phát hiện và đánh giá tình trạng của cầu.

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp một phương pháp mới để chuẩn đoán vết nứt mà còn mở ra hướng đi mới trong việc bảo trì và quản lý cầu. Việc áp dụng phân tích wavelet trong việc phát hiện vết nứt có thể giúp các kỹ sư và nhà quản lý cầu đưa ra quyết định kịp thời và chính xác hơn. Hơn nữa, phương pháp này có thể được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác như công nghệ xây dựng và bảo trì kết cấu. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc phát hiện sớm các vết nứt có thể giảm thiểu rủi ro và chi phí bảo trì, đồng thời nâng cao độ an toàn cho người sử dụng cầu.