Real-time structural health monitoring using statistical methods
İstatiksel yöntemlerle gerçek zamanlı yapı sağlığı izleme
- Tez No: 848802
- Danışmanlar: PROF. DR. ESER ÇAKTI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Deprem Mühendisliği, Earthquake Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Deprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Yapısal hasarın tespiti, modal parametrelerin uzun vadeli değişimini ve bunların atmosferik koşullardaki değişikliklerle ilişkisini anlamaya dayanır. Bu tez, giderek daha önemli hale gelen yapı sağlığı izleme sistemleri için gerçek zamanlı bir algoritma geliştirerek bu zorluğu ele almayı amaçlamaktadır. Algoritma, bir UNESCO Dünya Kültür Mirası yapısı olan Ayasofya'nın dört yıllık modal frekanslarını, sönümleme oranlarını ve mod şekillerini ve bunların sıcaklık, nem ve rüzgar hızı gibi atmosferik parametrelerle korelasyonunu analiz ederek geliştirilen istatistiksel modelleri kullanmaktadır. İlk olarak Ayasofya'nın 2013-2016 yılları arasındaki modal frekansları, modal sönümleme oranları ve mod şekilleri incelenmiştir. Elde edilen dinamik parametreler ile sıcaklık, nem, rüzgar hızı gibi atmosferik parametreler arasındaki korelasyon değerlendirilmiştir. Modal frekans ve atmosferik parametreler arasındaki korelasyon, doğrusal regresyon analizi kullanılarak modellenmiştir. Mod şekillerinin varyasyonu, Modal Güvence Ölçütü (MAC), Koordinat Modal Güvence Ölçütü (COMAC) ve Gelişmiş Koordinat Modal Güvence Ölçütü (ECOMAC) yöntemleri kullanılarak analiz edilmiştir. İkinci olarak, istatistiksel modellerle desteklenen gerçek zamanlı bir yapısal sağlık izleme sistemi algoritması geliştirilmiştir. Bu algoritma, yapının tahmin edilen ve ölçülen modal frekansını gerçek zamanlı olarak görüntülemektedir. Ayrıca modal sönümleme oranları ve mod şekillerindeki (MAC, COMAC, ECOMAC) değişiklikler de gerçek zamanlı olarak hesaplanmaktadır. Algoritma, yapının gerçek zamanlı 3-D animasyonunu da görüntüleyen“AISHM”adlı bir kullanıcı arayüze sahip bir yazılıma dönüştürülmüştür. Bu yazılım aynı zamanda depremleri algılar ve deprem kayıtlarını analiz eder.
Özet (Çeviri)
The detection of structural damage relies on understanding the long-term variation of modal parameters and their relationship to changes in atmospheric conditions. This thesis aims to address this challenge by developing a real-time algorithm for structural health monitoring systems, which are becoming increasingly important. The algorithm uses statistical models developed by analyzing four years of modal frequencies, damping ratios, and mode shapes of Hagia Sophia, a UNESCO World Heritage structure, and their correlation with atmospheric parameters such as temperature, humidity, and wind speed. The algorithm uses four different regression models to predict the modal frequency as a function of the atmospheric conditions and selects the most suitable one.It then compares the predicted and measured frequencies to identify structural anomalies. The algorithm also employs the Modal Assurance Criterion (MAC), Coordinate Modal Assurance Criterion (COMAC), and Enhanced Coordinate Modal Assurance Criterion (ECOMAC) methods to examine the long-term variation of mode shapes. The algorithm is implemented in a user interface software called“AISHM,”which displays the modal parameters and the 3-D animation of the structure in real-time. The software also has the capability to track earthquakes and analyze the structural response in real-time. In summary, this thesis presents a comprehensive approach to real-time structural health monitoring using statistical models and advanced analysis techniques, which can have significant implications for maintaining and preserving historical structures.
Benzer Tezler
- Gerçek zamanlı GPS PPP ve VADASE yöntemlerinin düşey yönlü dinamik hareketlerin izlenmesinde kullanılabilirliğinin incelenmesi
Investigation of the use of real time GPS PPP and VADASE methods in monitoring vertical dynamic motions
BARIŞ KARADENİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Jeodezi ve FotogrametriGebze Teknik ÜniversitesiHarita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMAL ÖZER YİĞİT
- A vibration-based damage detection algorithm for bridge type structures
Köprü tipi yapılar için titreşim tabanlı bir hasar tespit algoritması
AHMED AL-QAYYIM
Doktora
İngilizce
2017
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Yapı ve Altyapı Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BARLAS ÖZDEN ÇAĞLAYAN
- Sürdürülebilir hava kalitesi için yapay zeka yöntemleri ile partiküler madde tahmininin modellenmesi
Modeling particulate matter estimation with artificial intelligence methods for sustainable air quality
SALİHA ÇELİKCAN BİLGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN TOROS
- Sigortacılık sisteminde aktif-pasif yönetimi ve Türkiye hayat sigortası örneğinde portföy performansının boyutlarını belirleyen faktörlerin irdelenmesine ilişkin bir model denemesi
Assets and liablity management in the insurance sector and investigating sectors that are determinating dimensions of the portfolio performance by relating to model testing in the Turkish life insurance sector
ALİ İHSAN DOĞAN
Doktora
Türkçe
2001
SigortacılıkMarmara ÜniversitesiBankacılık Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ABDÜLGAFFAR AĞAOĞLU
- Tek GNSS alıcısı ile yapı sağlığı izlemelerinde farklı GNSS algoritmalarının test edilmesi ve karşılaştırılması
Testing and comparison of different GNSS algorithms in structural health monitoring using a stand-alone GNSS receiver
MERT BEZCİOĞLU
Doktora
Türkçe
2022
Jeodezi ve FotogrametriGebze Teknik ÜniversitesiHarita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMAL ÖZER YİĞİT
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET ANIL DİNDAR