I. Hiệu suất kết cấu và đánh giá hiệu suất
Hiệu suất kết cấu là yếu tố quan trọng trong việc đánh giá khả năng chịu lực của công trình thép sau các sự kiện địa chấn. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng mô hình đa đầu vào đa đầu ra (MIMO) để phân tích dữ liệu gia tốc thu được từ thí nghiệm bàn rung. Các thay đổi về tần số tự nhiên và dạng dao động được xem xét để xác định mức độ thiệt hại của kết cấu. Đánh giá hiệu suất dựa trên sự thay đổi của các thông số động lực học, đặc biệt là tần số và dạng dao động, giúp xác định vị trí và mức độ thiệt hại của công trình.
1.1. Tần số tự nhiên và dạng dao động
Tần số tự nhiên là thông số quan trọng trong việc đánh giá hiệu suất kết cấu. Sự thay đổi của tần số tự nhiên phản ánh sự thay đổi về độ cứng và khối lượng của kết cấu thép. Nghiên cứu này sử dụng dữ liệu gia tốc từ thí nghiệm bàn rung để xác định tần số tự nhiên của công trình. Dạng dao động cung cấp thông tin chi tiết hơn về vị trí thiệt hại, giúp nâng cao độ chính xác của quá trình đánh giá.
1.2. Phân tích dữ liệu gia tốc
Dữ liệu gia tốc được thu thập từ thí nghiệm bàn rung trên mô hình công trình thép 4 tầng. Năm bộ dữ liệu gia tốc được đo tại trung tâm và bốn góc của bàn rung, cùng với các tín hiệu đầu vào và đầu ra từ các tầng của công trình. Mô hình MIMO được sử dụng để phân tích các dữ liệu này, giúp xác định tần số tự nhiên và dạng dao động của kết cấu.
II. Mô hình đa đầu vào đa đầu ra MIMO
Mô hình đa đầu vào đa đầu ra (MIMO) là công cụ hiệu quả trong việc phân tích hiệu suất kết cấu của công trình thép. Nghiên cứu này áp dụng các mô hình MIMO để xử lý dữ liệu gia tốc từ thí nghiệm bàn rung. Các mô hình này giúp xác định tần số tự nhiên và dạng dao động của kết cấu, từ đó đánh giá khả năng chịu lực của công trình sau các sự kiện địa chấn.
2.1. Phương pháp nhận dạng MIMO
Phương pháp nhận dạng mô hình MIMO dựa trên việc phân tích các tín hiệu đầu vào và đầu ra từ thí nghiệm bàn rung. Các mô hình ARX, ARMAX và AR được sử dụng để xác định các thông số động lực học của kết cấu thép. Kết quả từ các mô hình này được so sánh để đánh giá độ chính xác và hiệu quả của phương pháp.
2.2. Ứng dụng mô hình MIMO
Các mô hình MIMO được áp dụng để phân tích dữ liệu gia tốc từ thí nghiệm bàn rung trên mô hình công trình thép 4 tầng. Kết quả cho thấy sự thay đổi của tần số tự nhiên và dạng dao động theo các mức độ kích thích địa chấn khác nhau. Điều này giúp xác định mức độ thiệt hại và vị trí cụ thể của các hư hỏng trong kết cấu.
III. Thí nghiệm bàn rung và phân tích kết cấu
Thí nghiệm bàn rung là phương pháp hiệu quả để đánh giá hiệu suất kết cấu của công trình thép dưới tác động của động đất. Nghiên cứu này sử dụng dữ liệu từ các thí nghiệm trên mô hình công trình thép 4 tầng để phân tích các thông số động lực học. Kết quả từ phân tích kết cấu giúp xác định khả năng chịu lực và mức độ thiệt hại của công trình sau các sự kiện địa chấn.
3.1. Thiết lập thí nghiệm bàn rung
Thí nghiệm bàn rung được thiết lập với mô hình công trình thép 4 tầng. Các cảm biến gia tốc được đặt tại trung tâm và bốn góc của bàn rung, cùng với các tín hiệu đầu vào và đầu ra từ các tầng của công trình. Dữ liệu gia tốc được thu thập và phân tích để xác định các thông số động lực học của kết cấu.
3.2. Kết quả thí nghiệm và phân tích
Kết quả từ thí nghiệm bàn rung cho thấy sự thay đổi của tần số tự nhiên và dạng dao động theo các mức độ kích thích địa chấn khác nhau. Phân tích kết cấu dựa trên các dữ liệu này giúp xác định mức độ thiệt hại và vị trí cụ thể của các hư hỏng trong kết cấu thép. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá và cải thiện khả năng chịu lực của công trình.
