در طولِ عمر مفید سازه­ ها ممكن است آسيب­ها و خرابی های جزیی در آنها ایجاد شود و به مرور زمان گسترش يابد که این مسئله مي­ تواند در نهايت منجر به خرابی کلی بخشی از سازه گردد.

امروزه در بسياري از سازه­ها بررسي­ هايي به جهت تعيين خرابی­ ها و آسیب­ های احتمالی ایجاد شده صورت مي­ پذيرد. بر اساس شيوه­ ي كلاسيك و مرسوم، این بررسی­ ها با استفاده از بازبيني چشمي از سازه به دست می­آيد که طبیعتا خطای این نوع بررسی بالا می­ باشد؛ یکی از بزرگترین مشکلاتی که مهندسین در زمینه بررسی چشمی با آن مواجه هستند، پوشیده بودن اجزای اصلی و همین­طور اتصالات سازه است. بدین ترتیب امکان دسترسی به آنها به جز با اعمال تخریب امکان­ پذیر نمی ­باشد؛ این تخریب به معنای غيرممكن شدن استفاده از سازه و یا لااقل ایجاد اختلال در بهره ­برداری از آن می­ باشد.

ارزیابی غیرمخرب – بدون اعمال تخریب - وضعیت سلامت یا عدم سلامت سازه­ ها موضوع علم نوین پایش سلامت سازه­ هاست. این ارزیابی معمولا سه هدف عمده را مد نظر قرار می­ دهد:

1 - پایش سلامت سازه­ای به عنوان فراهم­ کننده­ ی اطلاعات مورد نیاز در بحث ترمیم و مقاوم­سازی سازه­ ها.

2 – پایش سامت سازه­ای ابزاری به جهت براورد و تخمین باقیمانده­ ی عمر مفید سازه.

3 – پایش سلامت سازه ای ابزاری به جهت اعلام هشدار قبل از خرابی سازه و نیز تعیین مسیرهای فرار و نقاط امن سازه در مواقع بحرانی مانند جنگ، زلزله، بادهای شدید و ... .

سیستم پایش سلامت سازه­ای را می­ توان همانند سیستم مغز – اعصاب بدن در نظر گرفت؛ به نحوی که سازه­ ی بدون پایش سلامت همانند بدن بدون سیستم عصبی است. در بدن بدون سیستم عصبی ممکن است عضو یا اعضایی دچار فرسودگی و آسیب شده باشند؛ در حالی که صاحب آن بدن این مسئله را نمی­ داند و قاعدتا هیچ اقدامی در جهت بهبود آن انجام نخواهد داد؛ این مورد در نهایت می­ تواند منجر به تخریب آن عضو و حتی مرگ فرد گردد.

پایش سلامت سازه­ ها با استفاده از روش­ های مختلفی قابل انجام می­ باشد که هر روش نرم­ افزارها و سخت افزارهای خاص خود را می­ طلبد و با توجه به نوع پروژه می­ توان روش مناسب را انتخاب نمود؛ به عنوان مثال می­ توان به روش­ های بر اساس اطلاعات لرزه­ ای، روش­های بر اساس انتشار امواج هدایت­ شده، روش­های اولتراسونیک و فراصوت و .... اشاره نمود.

در کاربردهای امروزه در زمینه­ی مهندسی عمران روش­های بر اساس اطلاعات لرزه­ای کاربردهای بسیار گسترده تری نسبت به سایر روش­ها دارند؛ همچنین بیشتر تحقیقات محققان و پژوهشگران عمرانی بر روی این نوع از پایش سلامت متمرکز می­ باشد؛ در این روش­ها از مشخصات دینامیکی یک سازه مانند زمان تناوب و بردار شکل مودی مودهای مختلف، ماتریس­های نرمی و سختی، ماتریس میرایی و ... به جهت بررسی و تعیین آسیب­ ها استفاده می­ شود.

 

مزایای پایش سلامت سازه ­ای

 

1 – بررسی و ارزیابی مداوم وضعیت سازه به صورت خودکار.

2 – تعیین سریع و به هنگام نقاط آسیب ­دیده­ی سازه به صورت خودکار و جلوگیری از انتشار و گسترش آسیب.

این مزیت به صاحبان سازه اجازه­ی تصمیم­ گیری می ­دهد. صاحبان متوجه خواهند شد که سازه چه زمانی نیاز به مرمت و بازسازی موضعی و چه زمانی نیاز به بازسازی کلی و حتی تخریب دارد.

3 – مشخص نمودن امن بودن یا نبودن کلی سازه در هنگام وارد آمدن نیروهای شدید بر سازه به صورت خودکار.

بدیهی است که در صورت استفاده از ابزارهای کنترل ارتعاش سازه­ها احتمال بروز حالت نا امنی سازه به میزان چشمگیری کاهش خواهد یافت.

4 – تعیین نقاط امن سازه به جهت پناه گرفتن یا خروج در هنگام وارد آمدن نیروهای شدید بر سازه به صورت خودکار.

5 – هزینه ­ی پایین به نسبت کارایی­ های بسیار ارزشمند.