پایش سلامت سازه ای (SHM)

روش­ های تشخیص و نمایان سازی آسیب و ترک با توجه به اهمیت آن در شکست سازه­ ای، موضوع تحقیقات گسترده­ ای است که در حال انجام است. امروزه دلیل بسیاری از شکست­ های سازه­ ای، گسیختگی مواد تشکیل دهنده­ ی آن است. آغاز این گسیختگی­ ها  با ترک توام بوده که با گسترش خود به عنوان تهدید جدی برای رفتار سازه محسوب می­ شود. بر این اساس روش­ های تشخیص و نمایان سازی آسیب و ترک موضوع تحقیقات متعددی است که تاکنون انجام شده و کماکان ادامه دارد. پایش سلامت سازه ­ای روندی برای بدست آوردن اطلاعات دقیق لحظه ­ای از شرایط و عملکرد سازه­ ای می­ باشد. در مبحث پایش سلامت سازه­ ای آسیب به عنوان تغییراتی که در طول بهره برداری از سازه رخ می­ دهد تعریف می­ گردد و شناسایی آسیب به کلیه روش­ ها و تکنیک­ هایی اطلاق می­ گردد که وجود خرابی را تشخیص و موقعیت و شدت خرابی را بیان می­ کند. در سال­ های اخیر، با پیشرفت­ های صورت گرفته در عرصه علمی، روش­ های پایش از راه دور با استفاده از لیزر، سنسورهای فیبرنوری، تکنیک ­های جمع ­آوری داده­ ها از راه دور و تکنیک­ های  پردازش تصویر صورت می­ گیرد. یکی از روش­ های تشخیص خرابی، روش­ های  دینامیکی مبتنی بر پردازش سیگنال می­ باشد. در طول بهره­ برداری از یک سازه مانند قاب­ های با اندازه بزرگ، ساختمان­ های بلند مرتبه و پل­ ها، ممکن است ترک­ های موضعی و نهفته داخلی سازه به طور پیوسته افزایش یافته و در نهایت باعث فرو ریختن کل سازه شود. تاثیر ترک در ساختار سازه به صورت تغییرات موضعی سختی است که این تغییرات در ساختار دینامیکی سازه اثر قابل توجهی دارد این موضوع در تغییر فرکانس طبیعی قابل مداخله بوده و تحلیل این تغییرات، شناسایی ترک را ممکن می­ سازد. امروزه صاحبان ساختمان­ ها نیازمند حس اطمینان خاطر در خصوص دارایی های ملکی خود هستند. مالکان برج­ ها و ساختمان­ ها می­ خواهند پاسخ این سوال را بدانند که آیا ساختمان شان بعد از رخداد ارتعاشی مانند زلزله یا باد شدید دچار آسیب می­ شود یا خیر؟

شیوه  کلاسیک و قدیمی پایش و سلامت سازه ای

بر اساس شیوه­ ی کلاسیک و قدیمی، بررسی وضعیت سازه با استفاده از بازبینی چشمی توسط یک متخصص انجام می­ شود که این مساله چند ضعف عمده دارد:

1- طبیعتا خطای این روش بالاست.

2- پوشیده بودن اجزای اصلی و شروع خرابی­ ها از بخش­ های داخل المان.

3- امکان دست­رسی به بسیاری از بخش­ های برخی از سازه ­ها به طور کلی وجود ندارد.

4- اعلام هشدار قبل از خرابی سازه و تعیین مسیر­های امن سازه در مواقع بحرانی مانند زلزله.

5- در بسیاری از خرابی­ ها در مقیاس کوچک قابلیت آشکارسازی با بازرسی چشمی وجود ندارد.

6- بازرسی تمام نقاط سازه امکان­پذیر نیست.