آنالیز سری زمانی مشاهدات GPS جهت برآورد و مدل سازی حرکت پل مطالعه موردی: پل طبیعت

مولفه­های جابه­جایی استخراج شده از سازه­ها، یکی از پارامترهای مهم پایش سلامت ساختاری است که می­توان از آنها جهت پیش بینی رفتار انواع مختلف سازه­های بشری از جمله پل­ها استفاده کرد. این مطالعه با هدف ارزیابی رفتار ایمنی پل پیاده رو طبیعت، با استفاده از پایش ژئودتیکی با نرخ ۳۰ ثانیه از سیستم GPS انجام شده­است. به منظور ارزیابی حرکت پل از پالایه کالمن، پالایه MA، میانگین زمانی و پالایه Median به ترتیب جهت کاهش نوفه مشاهدات، برآورد مولفه­های نیمه­استاتیک، استاتیک و دینامیک حرکت پل استفاده شده­است. نتایج به دست آمده از اعمال پالایه MA نشان می­دهد که مولفه نیمه­استاتیک با دقتی برابر با ۰۰۵/۰ متر در راستای North، ۰۰۳/۰ متر در راستای East و ۰۱/۰ متر در راستای Height استخراج شده­است. همچنین RMSE بین مولفه دینامیک به دست آمده و مولفه پریودکوتاه نیز برابر با ۰۰۰۷/۰، ۰۰۰۶/۰ و ۰۰۱/۰ متر به ترتیب در سه جهت N، E و H می­باشد. فرکانس­های غالب حرکت پل، با استفاده از روش LSHE برآورد شده­اند و در نهایت مدل شبکه عصبی مصنوعی با تعداد ۵ لایه پنهان و ۵ تاخیر، جهت پیش­بینی تغییرشکل پل، بر اساس داده­های استخراج شده و ارزیابی دقیق مولفه­های متغیر با زمان ارائه شده است. نتایج حاصل بیانگر آن است که رفتار پل در محدوده ایمنی طراحی آن، دارای حداقل تغییرات مشاهده شده برای اندازه گیری­های GPS در حوزه­های زمان و فرکانس می­باشد. همچنین آنالیز فرکانسی سری زمانی حرکت پل و مدل شبکه عصبی به ترتیب می­توانند برای تشخیص وکشف تغییرات قابل توجه فرکانس و پیش­بینی رفتار پل، جهت بررسی استحکام آن مورد استفاده قرار گیرند.

Keywords:

Movement of Bridge , Structural Health Monitoring , GPS , LSHE method , Deformation prediction , ANN model