Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/1465
Title: Statistical damage assessment of structures using parameter estimation from modal response
Other Titles: การประเมินผลความเสียหายของโครงสร้างเชิงสถิติโดยใช้การประมาณค่าพารามิเตอร์จากผลตอบสนองเชิงโหมด
Authors: Montree Jitmoud
Advisors: Thanyawat Pothisiri
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Engineering
Advisor's Email: fcetps@eng.chula.ac.th
Subjects: Parameter estimation
Structural analysis (Engineering)
Statistics
Issue Date: 2003
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: This thesis investigates the statistical damage assessment method for structures with members consisting of one or more parameters. The parameters under consideration may comprise of the axial, shear or bending stiffness parameters. The proposed method takes into account the problem of noise contamination in the measured response of the structures. For the single-parameter structural members, three distinct statistical methods were introduced: (1) the Monte-Carlo simulation method; (2) the optimum sensitivity-based method; and (3) the sensitivity-based method. The underlying principle of these methods is to compare the statistical distribution of the estimated parameters for the damaged structure with the undamaged structure. A numerical integration scheme can then be used to compute the probability of damage for each structural member as a function of the level of damage. It was found from the current study that the performance of the proposed damageassessment scheme for the single-parameter structural members depends considerably upon the quality of the estimated system parameters. In the present study, the regularization technique was adopted to reduce the degree of instabilities of solutions to the parameter estimation problem in the presence of the measurement noise. The level of success for the damage assessment is identified by the statistical identification error index that approaches zero when the assessment is considered effective. To identify damage in the multi-parameter structural members, a baseline function was proposed to identify whether a structural member is in the "healthy state" or the "damaged state." The boundary separating these two states is referred to as the "limit state." The probability of damage can then be computed as a function of the distance of the limit-state line to the origin of the reduced-variate space which approaches the unit value when the damage can be assessed effectively.
Other Abstract: วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ศึกษาวิธีการประเมินความเสียหายเชิงสถิติสำหรับโครงสร้างที่มีชิ้นส่วนซึ่งประกอบด้วยพารามิเตอร์ค่าเดียวหรือหลายค่า ค่าพารามิเตอร์ที่พิจารณาอาจประกอบด้วยค่าสติฟเนส พารามิเตอร์การยืดหดตัวในแนวแกน การเฉือน หรือการดัด วิธีการที่นำเสนอคำนึงถึงปัญหาเรื่องความคลาดเคลื่อนของผลตอบสนองของโครงสร้างที่ได้จากการวัด สำหรับชิ้นส่วนของโครงสร้างซึ่งประกอบด้วยพารามิเตอร์ค่าเดียว วิธีการเชิงสถิติที่เสนอมี 3 วิธี ได้แก่ (1) วิธีการจำลองแบบมอนติคาโล (2) วิธีการอิงความไหวตัวที่เหมาะสมที่สุด และ (3) วิธีการอิงความไหวตัว หลักการสำคัญของวิธีการ เหล่านี้คือการเปรียบเทียบการกระจายตัวทางสถิติของค่าพารามิเตอร์ที่ประมาณระหว่างโครงสร้างที่เสียหายและโครงสร้างที่ไม่เสียหาย วิธีการหาปริพันธ์เชิงตัวเลขสามารถนำมาใช้ในการคำนวณความน่าจะเป็นของความเสียหายของชิ้นส่วนโครงสร้างแต่ละชิ้นในรูปฟังก์ชันของระดับความเสียหาย จากการศึกษาพบว่า ประสิทธิภาพของวิธีการประเมินความเสียหายที่นำเสนอสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างซึ่งประกอบด้วยพารามิเตอร์ค่าเดียวขึ้นอยู่กับคุณภาพของค่าพารามิเตอร์ที่ประมาณได้ ในการศึกษานี้ ได้ประยุกต์ใช้วิธีเรกูลาร์ไรเซชันเพื่อลดระดับการขาดเสถียรภาพของคำตอบของปัญหาการประมาณค่าพารามิเตอร์เมื่อมีความคลาดเคลื่อนจากการวัด ระดับความสำเร็จในการประเมินความเสียหายของโครงสร้างถูกกำหนดโดยดัชนีบ่งชี้ความคลาดเคลื่อนเชิงสถิติ ซึ่งมีค่าเข้าใกล้ศูนย์เมื่อการประเมินสัมฤทธิ์ผล สำหรับการตรวจสอบความเสียหายของชิ้นส่วนโครงสร้างซึ่งประกอบด้วยพารามิเตอร์หลายค่า ได้นำเสนอฟังก์ชันพื้นฐานเพื่อใช้ในการตัดสินว่าชิ้นส่วนโครงสร้างอยู่ใน "สภาวะปกติ" หรือ "สภาวะเสียหาย" ขีดจำกัดซึ่งใช้แบ่งระหว่างสภาวะทั้งสองเรียกว่า "สภาวะสุดขีด" ความน่าจะเป็นของความเสียหายสามารถคำนวณในรูปของฟังก์ชันของระยะทางระหว่างเส้นสภาวะขีดสุดและจุดกำเนิดของปริภูมิตัวแปรลดรูป ซึ่งมีค่าเข้าใกล้หนึ่งเมื่อสามารถประเมินความเสียหายได้อย่างสัมฤทธิ์ผล
Description: Thesis (M.Eng.)--Chulalongkorn University, 2003
Degree Name: Master of Engineering
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Civil Engineering
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/1465
ISBN: 9741740808
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Montree.pdf7.8 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.