دانشگاه قم پژوهش های زیرساخت های عمرانی 2783-140X 11 2 2025 12 22 Damage Identification in Moment Frames Using Mode Shape Parameters and IMRFO Algorithm شناسایی آسیب در سازه‌های قاب خمشی با استفاده از پارامتر شکل مودی و الگوریتم‌ فراابتکاری IMRFO 97 116 3727 10.22091/cer.2025.13741.1648 FA سهیل سبزواری دانشجوی دکتری سازه، دانشکدة مهندسی عمران، دانشگاه سمنان 0000-0002-8972-0711 حسین نادرپور استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان 0000-0002-4179-7816 مجید قلهکی استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان 0000-0002-9904-8623 Journal Article 2025 06 10 This study presents a novel finite element model updating approach for accurate damage identification in moment-resisting frames. The proposed objective function, which integrates mode shape parameters with natural frequencies, demonstrates high sensitivity in detecting both the location and severity of structural damage. To solve the associated optimization problem, an Improved Manta Ray Foraging Optimization (IMRFO) algorithm is employed, enhanced with a Tent chaotic map, bidirectional search strategy, and Lévy flight to address the limitations of the standard MRFO, such as low convergence accuracy and susceptibility to local optima. The Tent map ensures a uniform distribution of initial solutions, the bidirectional search broadens the exploration space, and Lévy flight enables escape from local optima. IMRFO achieves high accuracy and robustness in optimizing the objective function across multiple damage scenarios and noise levels, with an average error below 2% over 20 independent runs, outperforming other algorithms. This framework, combining the mode shape-based objective function with IMRFO, offers a precise, robust, and computationally efficient solution for structural health monitoring. این پژوهش روشی نوین مبتنی بر به‌روزرسانی مدل اجزا محدود برای شناسایی دقیق آسیب در قاب‌های خمشی ارائه می‌دهد. تابع هدف پیشنهادی با تأکید بر پارامتر شکل مودی و ترکیب آن با فرکانس‌های طبیعی، حساسیت بالایی برای شناسایی دقیق شدت و محل آسیب ایجاد می‌کند. برای حل مسئله معکوس، بهینه‌سازی این تابع هدف با استفاده از الگوریتم بهبودیافته جستجوی غذای سفره‌ماهی (IMRFO) انجام می‌گیرد که با استفاده از نگاشت آشوبناک Tent، استراتژی جستجوی دوطرفه و پرواز لوی، کاستی‌های MRFO استاندارد مانند دقت پایین همگرایی و گیر افتادن در بهینه‌های محلی را برطرف می‌کند. نگاشت Tent توزیع یکنواخت راه‌حل‌های اولیه را بهبود می‌بخشد، جستجوی دوطرفه باعث گسترش دامنه و پرواز لوی خروج از بهینه‌های محلی را تقویت می‌کند. IMRFO در سناریوهای متفاوت آسیب و تحت نویزهای مختلف با خطای کمتر از 2% در میانگین 20 اجرای مستقل، دقت و مقاومت بالایی در بهینه‌سازی تابع هدف را در مقایسه با الگوریتم‌های دیگر نشان داد. این چارچوب با تابع هدف نوآورانه مبتنی بر پارامتر شکل مودی و IMRFO، راهکاری دقیق، مقاوم و محاسباتی بهینه برای پایش سلامت سازه‌ای فراهم می‌کند. https://cer.qom.ac.ir/article_3727_237d737afb1d52d561ff98914d52df70.pdf