Monitoramento da Integridade Estrutural de uma laje de concreto utilizando transformadas de wavelet

Abstract

A presente contribuição utiliza uma metodologia para localizar danos em um sistema estrutural do tipo laje de concreto empregando transformadas de Wavelet. Esse sistema estrutural é modelado numericamente empregando o Método dos Elementos Finitos (MEF). O sinal da deflexão vertical da laje danificada é utilizado na localização da posição do dano empregando a transformada discreta de wavelet (TDW). As wavelets mães estudadas foram a: Daubechies, Symlets e ReverseBior. O tipo de dano implementado é dado sob a forma de perda localizada da rigidez do concreto da laje utilizando uma variável escalar de dano D. O sinal da deflexão, obtido na análise estática da laje, é interpolado e depois ampliado empregando a regularização de Tikhonov antes de ser transformado. O elemento finito utilizado na modelagem da laje apresenta quatro nós e seis graus de liberdade por nó, sendo três translações e três rotações. A calibração dos parâmetros bj da regularização de Tikhonov mostrou-se fundamental para amplificar e suavizar as perturbações nos gráficos dos coeficientes de wavelet. Além disso, todas as wavelets mães avaliadas foram capazes de identificar o dano proposto. Entretanto, quando a variável escalar de dano é maior ou igual a 0,20, somente o sinal da estrutura na condição danificada foi necessário para detectar a posição do dano. Já, para valores de dano menores que 0,20, foi necessário o emprego do sinal da diferença, obtido entre as condições da estrutura sem e com dano.