---

در ارتعاشات لرزه‌ای سازه‌های بزرگ و پرکاربرد همچون سدها و پل‌ها و همچنین در آزمایش‌های ارتعاش اجباری با لرزاننده‌های مصنوعی، بر خلاف آزمایش‌های ارتعاش محیطی نیروهای تحریک‌کننده غالب معمولاً قابل اندازه‌گیری می‌باشند. از آنجائیکه یکی از دلایل اصلی ایجاد خطا در آنالیز مودال عملیاتی عدم اعمال ورودی‌ها در شناسائی سیستم می‌باشد، می‌توان با اعمال آن‌ها در مدل دینامیکی سیستم، مشخصات دینامیکی غیر سازه‌ای سیستم را که ناشی از تحریک‌های ورودی هستند را کاهش داد. در این نوشتار آنالیز مودال ویژه‌ای در حوزه روش‌های زیرفضا ارایه‌ شده است که با استفاده از تجزیه متعامد تاثیر تحریک نیروهای ورودی اندازه‌گیری شده را از داده‌های آزمایش فیلتر کرده و شناسائی سیستم تصادفی را با استفاده از روش بهینه زیرفضا برپایه همبستگی انجام می‌دهد. برای بررسی قابلیت روش ارائه شده از داده‌های لرزه‌ای سد پاکویما و همچنین نتایج آزمایش‌های ارتعاش اجباری پل دره آلاموسا استفاده شده است. از مهمترین نتایج این تحقیق می‌توان به حذف قطب‌های نویزی و غیر سازه‌ای و همچنین افزایش دقت مشخصات مودال استخراج‌شده بویژه ضرایب میرائی اشاره کرد. در سد پاکویما روش‌ زیرفضا- داده ۴ مود غیر سازه‌ای را شناسائی کرده درحالیکه الگوریتم پیشنهادی دو مد اول سد را مطابق نتایج پیشین بدون هیچ مقدار نویزی استخراج کرده است. بعلاوه در تحقیقات قبلی مربوط به آزمایش ارتعاش اجباری پل آلاموسا ضرایب میرائی استخراج نشده بودند ولی الگوریتم پیشنهادی ضرایب میرائی را متاظر با نتایج آزمایش چکش ضربه استخراج کرده است. در سد پاکویما نیز ضرایب میرائی متناظر، تطابق معناداری با نتایج آزمایش ارتعاش اجباری دارند.

---

مشخصات دینامیکی استخراج شده از نتایج آزمایشهای ارتعاش محیطی و اجباری بواسطه ناشناخته بودن ماهیت نیروهای ورودی، وجود نویزهای محیطی و خطاهای اندازه گیری همواره با عدم قطعیتهائی همراه است. از آنجائیکه روشهای زیرفضای تصادفی از دقیق ترین و قوی ترین روشهای آنالیز مودال است، در این نوشتار با استفاده از تئوری تحقق تصادفی و تحلیل همبستگی استاندار، آنالیز مودالی ارائه شده که بر خلاف روشهای قبلی با استخراج بردارهای ارتونرمال فضای داده ها، فرآیند شناسائی را مستقیماً در فضای پیش بینی انجام می دهد. دقت بیشتر در حذف قطب های ناپایدار و سرعت بالای تحلیل می تواند از مزیتهای این روش با توجه به ماهیت بهینه آن باشد. در اولین گام برای صحت سنجی الگوریتم پیشنهادی نتایج ارتعاش اجباری سد شهید رجائی ساری که به روش تحریک سینوسی پایا انجام شده بود، مجدداً تحلیل شده است. در نتیجه این تحلیل علاوه بر شناسائی مقادیر فرکانسی دقیق تر نسبت به نتایج قبل، سه مود اول سازه که با استفاده از روش چهار طیفی مشخص نشده بودند نیز شناسائی شدند. در ادامه برای بررسی قابلیت روش پیشنهادی در تحلیل نتایج ارتعاشات محیطی، مشخصات دینامیکی سد پاکویما با استفاده از داده های لرزه ای سال ۲۰۰۱ سن فرناندو تحلیل شده است. فرکانس های مودی سازه با حداقل نویز (یک فرکانس مودی) و مقادیر میرائی بسیار دقیق تر در مقایسه با روش زیرفضا-داده شناسائی شدند. لازم به ذکر است که در هر دو مطالعه موردی، مدت زمان فرآیند شناسائی با توجه به همگرائی سریع تر پاسخها به نصف کاهش یافته است.