Journal of Civil Structural Health Monitoring

Bài báo này trình bày một khuôn khổ để phát hiện thiệt hại tự động bằng cách sử dụng một chuỗi liên tục dữ liệu giám sát sức khỏe kết cấu. Nghiên cứu đã sử dụng các biến dạng đo được từ một bộ cảm biến tối ưu được triển khai trên một cầu truss bằng thép, có hai đường ray. Sự suy giảm tại các mối nối giữa thép đỡ và xà sàn, một khuyết tật phổ biến, là trọng tâm của nghiên cứu này; tuy nhiên, phương pháp đề xuất có thể được áp dụng để đánh giá tình trạng của nhiều thành phần và chi tiết kết cấu khác nhau. Khuôn khổ đã sử dụng Các Chế Độ Chính Quy (POMs) như là các đặc trưng thiệt hại và Mạng Nơron Nhân Tạo (ANNs) như một phương pháp tự động hóa để suy luận vị trí và cường độ thiệt hại từ các POMs. Sự biến đổi của POMs, thường phụ thuộc vào tải (input), cuối cùng đã được sử dụng như là các chỉ số thiệt hại. Sự biến đổi ở đầu vào đòi hỏi việc sử dụng ANNs để giúp tách rời các thay đổi của POM do biến đổi tải so với những thay đổi gây ra bởi các khuyết tật, những thay đổi có thể khiến cho khuôn khổ đề xuất độc lập với đầu vào, một tiến bộ quan trọng. Để phát triển một khuôn khổ phát hiện thiệt hại hiệu quả và tự động chỉ sử dụng đầu ra, quá trình làm sạch và chuẩn bị dữ liệu đã được thực hiện trước khi đào tạo ANNs. Các “kịch bản” thiệt hại đã được giới thiệu một cách nhân tạo vào các tập dữ liệu đầu ra (biến dạng) được ghi lại trong khi giám sát lượt tàu qua cầu được chọn. Thông tin này, theo đó, đã được sử dụng để đào tạo ANNs bằng cách sử dụng Toolbox Mạng Nơron của MATLAB. Các ANNs đã được đào tạo được kiểm tra đối với các sự kiện tải được giám sát và các kịch bản thiệt hại nhân tạo. Tính khả thi của khuôn khổ chỉ sử dụng đầu ra đã được nghiên cứu thông qua các nghiên cứu về cầu dưới các điều kiện hoạt động. Để tính toán các tác động của các khuyết tật tiềm năng tại các mối nối giữa thép đỡ và xà sàn, biên độ tín hiệu đo được đã được giảm nhân tạo tại các vị trí chọn lọc. Kết luận rằng khuôn khổ đề xuất có thể phát hiện thành công các khuyết tật giả mạo áp đặt lên các tín hiệu đo được trong điều kiện hoạt động.