خانه کاربردها سامانه پایش سلامت سازه ها

بطور کلی موضوع پایش رفتار لرزه‌ای سازه‌ها (Structural Health Monitoring) به سه صورت انجام می‌پذیرد:پایش رفتار سازه‌ها با استفاده از ارتعاشات محیطی:

1-در این روش به دلیل پایین بودن دامنه شتاب اعمال شده به سازه توسط عوامل محیطی از قبیل باد، نیاز به دستگاه‌های شتابنگار با دامنه دینامیکی بالا (بیشتر از 120 دسیبل) می‌باشد. در این روش رفتار سازه خطی بوده و امکان برداشت فرکانسهای ارتعاش طبیعی سازه و شکلهای مودی اصلی میسر می‌باشد.

 

2-پایش رفتار سازه‌ها با استفاده از ارتعاشات اجباری: در این روش با توجه به نوع سازه و میزان ارتعاشات وارده، میزان دامنه دینامیکی شتابنگارهای مورد استفاده متفاوت خواهد بود. بطور مثال در پایش سلامت پلها، معمولا دامنه ارتعاشات پل تحت عبور ترافیک، بالا می‌باشد. لذا از سنسورهای شتابنگاری MEMS در این موارد استفاده شده است. در این موارد نیز معمولا سازه‌ها در محدوده رفتار خطی پاسخ خواهند داشت. در خصوص سد‌ها ثبت ارتعاش ناشی از انفجارها (مغار نیروگاه، منابع قرضه،...) در نزدیکی ساختگاه سد در زمان ساخت می‌تواند از موارد ارتعاش اجباری سدها باشد. در این موارد نیز استفاده از سنسورهای IIEES-HAT می‌تواند منجر به ثبت موفق ارتعاشات سدها گردد.

 

3-پایش رفتار سازه‌ها در زمان وقوع زمینلرزه بزرگ در نزدیکی آنها: یکی از موارد بسیار مهم به خصوص در مورد سازه‌های مهم مانند سدها، پلهای بزرگ، پالایشگاه‌ها و نیروگاه‌ها، بررسی رفتار سازه در زمان وقوع زمینلرزه بزرگ در نزدیکی ساختگاه آنها می‌باشد. این موضوع از آنجا دارای اهمیت بسیار است که در حین زمینلرزه بزرگ، سازه‌ها می‌توانند وارد محدوده رفتار غیر خطی شده و دچار آسیب گردند. لذا داشتن نگاشتهای ارتعاشات سازه به منظور اطمینان از سلامت سازه و یا طراحی اقدامات بهسازی پس از زمینلرزه بزرگ بسیار ضروری است. در این موارد به دلیل دامنه بالای شتاب وارده به سازه، دامنه ارتعاشات سازه بالا بوده و استفاده از سنسورهای شتابنگاری MEMS کاملا دارای توجیه می‌باشد.

 

نکته قابل توجه در موارد اول و دوم کاربردهای پایش سلامت سازه آن است که در این موارد، سنسورها شتابنگاری با دامنه داینامیکی بالا بصورت موقت بر روی سازه مورد نظر نصب شده و اقدام به برداشت ارتعاشات محیطی یا ارتعاشات اجباری می‌گردد. اما در مورد سوم، به دلیل عدم آگاهی از زمان وقوع زمینلرزه لازم است تا سنسورهای شتابنگاری بطور دائم بر روی سازه قرار داشته باشند. با توجه به هزینه بالای سنسورهای شتابنگاری با دامنه دینامیکی بالای 120 دسیبل، استفاده از این سنسورها بصورت دائمی در تاسیسات زیربنایی مقرون به صرفه نمی‌باشد.



به ما بپیوندید