Application of ETR for diagnosis of damage in steel-concrete composite beams

• Autorzy: Wróblewski T. , Jarosińska M. , Berczyński S.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie ETR do diagnostyki uszkodzeń w stalowo-betonowych belkach zespolonych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents how ETR (energy transfer ratio) changes for a steel- concrete composite beam depending on the degree of damage. A numerical model of composite beam was constructed on the basis of research conducted on a real beam. The study presents how the frequency of natural vibrations, the damping ratio and ETR alter due to changes in the structure of the beam. The performed studies show that ETR is the most sensitive parameter to damage taking place in the beam. Consequently, this parameter can be used to diagnose damage in this kind of beams.

PL

Artykuł przedstawia, jak zmienia się współczynnik transferu energii ETR wyznaczany dla stalowo-betonowych belek zespolonych w zależności od stopnia ich uszkodzenia. Model numeryczny belki opracowany został z wykorzystaniem wyników badań doświadczalnych przeprowadzonych na rzeczywistych belkach zespolonych. Artykuł prezentuje, jak zmieniają się częstotliwości drgań, współczynniki tłumienia oraz ETR w zależności od zmian w strukturze belki. Analizy wykazały, że ETR jest parametrem wykazującym największą wrażliwość na symulowane uszkodzenia. Parametr ten może być użyty do detekcji uszkodzeń w tego typu belkach.

Słowa kluczowe

EN

steel-concrete composite beams; nonproportional damping; energy transfer ratio (ETR)

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 49 nr 1
• Strony: 51--70
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wróblewski T.

autor

Jarosińska M.

autor

Berczyński S.

• West Pomeranian University of Technology, Departament of Theory of Structure, Szczecin, Poland,

Bibliografia

• 1. Caughey T.K., O’Kelly M., 1965, Classical normal modes in damped linear dynamic systems, Journal of Applied Mechanics, 32, 583-588
• 2. De Silva C.W., 2000, Vibration. Fundamentals and Practice, CRC Press, Boca Raton, FL
• 3. Dilena M., Morassi A., 2003, A damage analysis of steel-concrete composite beams via dynamic methods: Part II. Analytical models and damage detection, Journal of Vibration and Control, 9, 5, 529-565
• 4. Ewins D.J., 1995, Modal Testing: Theory and Practice, Research Studies Press Ltd., England
• 5. Kruszewski J., Sawiak S., Wittbrodt E., 1999, Wspomaganie komputerowe CAD CAM, Metoda sztywnych elementow skończonych w dynamice konstrukcji, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa
• 6. Lee P.K.K., Ho D., Chung H.W., 1987, Static and dynamic tests of concrete bridge, Journal of Structural Engineering, 113, 1, 61-73
• 7. Lee G.C., Liang Z., 1998, On cross effects of seismic responses of structures, Engineering Structures, 20, 4, 503-509
• 8. Lee G.C., Liang Z., 1999, Development of a bridge monitoring system, Proceedings of the 2nd international Workshop on Structural Health Monitoring, Standford University, Standford, CA, 349-358
• 9. Liang Z., Lee G.C., 1991, Damping of structures, Part 1, National Center for Earthquake Engineering Research, Technical Report NCEER-91-0004, State University of New York at Buffalo, Buffalo, NY
• 10. Marchelek K., 1991, Dynamika obrabiarek, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa
• 11. Memory T.J., Thambiratnam D.P., Brameld G.H., 1995, Free vibration analysis of bridges, Engineering Structures, 17, 10, 705-713
• 12. Morassi A., Rocchetto L., 2003, A damage analysis of steel-concrete composite beams via dynamic methods: Part I. Experimental results, Journal of Vibration and Control, 9, 5, 507-527
• 13. Neville A.M., 1995, Properties of Concrete, 4th ed., Longman Group Limited, London
• 14. Rao S.S., 2004, Mechanical Vibrations, Fourth Edition, Pearson Education International, New Jersey
• 15. Uhl T., 1997, Wspomaganie komputerowe CAD CAM, Komputerowo wspomagana identyfikacja modeli konstrukcji mechanicznych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa
• 16. Wang T.L., Zong Z., 2002, Improvement of evaluation method for existing highway bridges (Final report No. FL/DOT/RMC/6672-818), Florida Department of Transportation, FL 32399, USA
• 17. Wang T.L., Zong Z.H., 2003, Structural damage identification by using energy transfer ratio, IMAC-XXI: A Conference on Structural Dynamics, Kissimmee, Florida
• 18. Wittbrodt E., Adamiec-Wójcik I., Wojciech S., 2006, Dynamice of Flexible Multibody Systems. Rigid Finite Element Method, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York
• 19. Wróblewski T., 2006, Ocena właściwości dynamicznych belek zespolonych, Rozprawa doktorska, Politechnika Szczecińska, Wydział Budownictwa i Archiektury, Szczecin