دوره شناسایی آسیب و پایش سلامت سازه‌ها

دوره شناسایی آسیب و پایش سلامت سازه‌ها

هدف دوره

پایش سلامت سازه‌ها بر روی ارزیابی دوره‌ای و یا آنلاین سازه‌ها تمرکز دارد. با استفاده از مهارت‌های پایش سلامت سازه، یک مهندس سازه می‌تواند با استفاده از روش‌های مبتنی بر ارتعاش و غیرمخرب، مشخصات ابعادی و دینامیکی یک سازه مورد مقاوم‌سازی را تعیین کند و از آنها در مدلسازی و طرح مقاوم‌سازی خود استفاده نماید. همچنین می‌تواند یک سازه تازه ساخته شده را به صورت پیوسته با طراحی یک شبکه پایش دائمی، ارزیابی نموده و سیستم هشدار هوشمند برای آن طراحی کند تا در صورت وقوع هر گونه آسیبی در سازه، مقدار و محل آن آسیب را به کافرما هشدار دهد و نیز عمر مفید باقیمانده سازه را پیش‌بینی نماید. با استفاده از سیستم پایش سلامت طراحی‌شده می‌توان به سرعت اقدام به مقاوم‌سازی یا تعمیر آسیب نمود که این موضوع در ساختمان‌های مسکونی هوشمند می‌تواند باعث ایجاد ارزش افزوده شود و در پل‌ها و سازه‌های زیرساختی منجر به مدیریت بودجه و کنترل دقیق منابع خواهد شد. پایش سلامت سازه و شناسایی آسیب در سازه‌ها بسیار نوپا بوده و از علوم جدید و با تکنولوژی بالا محسوب می‌شود که نیاز به آشنایی با تکنولوژی‌های جدید و تسلط بر مباحث تحلیل دینامیکی سازه‌ها دارد. یادگیری این تخصص با توجه به نیازی که برای آن، در داخل و خارج از ایران احساس می‌شود، به دانشجویان و مهندسین سازه پیشنهاد می‌گردد. در این دوره فشرده ، اصول کامل پایش سلامت سازه‌ها و شناسایی آسیب در ساختمان‌ها و پل‌های دهانه ساده به صورت کاملاً منظم، دسته‌بندی شده و پروژه‌محور در قالب حل مثال‌های متنوع در نرم افزار SAP2000 (API نویسی) و Matlab آموزش داده شده است.

سرفصل‌های دوره

۱- مقدمه و کاربردهای پایش سلامت سازه

1-1- تعریف پایش سلامت سازه
1-2- گام‎های انجام پایش سلامت سازه
1-3- سطوح مختلف پایش سلامت سازه‌ها
1-4- هدف از پایش سلامت سازه و خروجی آن
1-5- کاربرد پایش سلامت سازه‌ در پل‌ها
1-6- کاربرد پایش سلامت سازه در ساختمان‌های مسکونی
1-7- کاربرد پایش سلامت سازه در سایر سازه‏ها
1-8- آزمون‌های غیرمخرب و جایگاه آن‌ در پایش سلامت سازه
1-9- پایش سلامت سازه مبتنی بر سنجش ارتعاش دینامیکی سازه
1-10- روش‎های مبتنی بر خروجی تنها در مقابل مبتنی بر ورودی-خروجی
1-11- ابزارها و مهارت‌های لازم برای انجام پایش سلامت سازه‌ها
1-12- پروژه‌های اجرا شده نمونه پایش سلامت سازه در ایران و جهان
1-13- بازار پایش سلامت سازه در ایران و جهان

۲- ابزارهای اندازه‌گیری و جمع‌آوری اطلاعات ارتعاشی سازه‌ها

2-1- کمیت‏های مورد اندازه ‏گیری در پایش سلامت سازه‌ها
2-2- سنسورهای رایج در پایش سلامت سازه‌ها
2-3- روش‌ها و ابزارهای استاندارد ایجاد ارتعاش در سازه ها
2-4- اجزای سیستم‌ جمع‌آوری داده (DAQ)
2-5- سنسورهای شتاب سنج
2-6- سنسورهای شتاب سنج با موقعیت ثابت در مقابل سنسورهای متحرک
2-7- معرفی کرنش‌سنج‌ها
2-8- سنسورهای اندازه‌گیری دما
2-9- نیروسنج‎ها، جابجایی سنج‎‎ها و زاویه‏سنج‎ها
2-10- سنسورهای غیرتماسی مبتنی بر تصویر برای اندازه‌گیری‌ جابجایی سازه‌ها
2-11- تکنولوژی سنسورهای بی‌سیم: مزایا و معایب

3- پردازش سیگنال‌های پاسخ سازه و انتخاب ویژگی‌های حساس به آسیب

3-1- جایگاه پردازش سیگنال در شناسایی مشخصات و شناسایی آسیب در سازه‌ها
3-2- ابزارهای پردازش سیگنال و بررسی انواع سیگنال‎ها
3-3- روش‎های وارد کردن و نمایش پاسخ‌های دینامیکی سازه در متلب
3-4- نرمال سازی و بررسی ویژگی‎های آماری سیگنال‏های پاسخ دینامیکی سازه در متلب
3-5- نحوه استخراج ویژگی‎های مستقل از مجموعه داده‎ها (PCA)
3-6- معیارهای اندازه گیری شباهت سیگنال ها
3-7- حساسیت سیگنال‌های پردازش شده به بروز آسیب در سازه‌ها
3-8- تبدیل‌های ریاضی و کاربرد آنها در پردازش سیگنال‌های بدست آمده از سازه
3-9- حذف نویز سیگنال و شناسایی وجود آسیب در سازه با استفاده از تبدیل موجک

4- مقدمه‌ای بر API نویسی و تحلیل تاریخچه‌زمانی در SAP2000

4-1- اصول اولیه مدلسازی، بارگذاری ثقلی و تعریف مرکز جرم در SAP2000
4-2- نحوه تعریف توابع بارگذاری ضربه، تصادفی و زلزله
4-3- بررسی مدل‌های میرایی و منابع میرایی ذاتی در سازه‌ها
4-4- تحلیل تاریخچه زمانی تحت بارگذاری ضربه، تصادفی و زلزله
4-5- تحلیل در حوزه فرکانس و تحلیلSteady State در SAP2000
4-6- اصول API نویسی در متلب برای نرم افزار SAP2000
4-7- استخراج خروجی‌های هدف پایش سلامت‌ سازه‌ از طریقAPI نویسی

5- پایش سلامت و شناسایی آسیب مبتنی بر مشخصات مودال

5-1- معرفی روش‌های شناسایی مودها و فرکانس‌های طبیعی ارتعاشی سازه
5-2- توابع هدف بهینه‎سازی در روش بروزرسانی مدل مبتنی بر تاریخچه پاسخ
5-3- بررسی تابع پاسخ فرکانسی، خواص آن و نحوه تعیین آن
5-4- روش‌های شناسایی مشخصات مودال سازه مبتنی بر ورودی-خروجی
5-5- تعیین مشخصات مودی با استفاده از تست ضربه متحرک
5-6- روش‌های شناسایی مشخصات مودال سازه مبتنی بر خروجی تنها (بارگذاری محیطی روش SSI و FDD)
5-7- روش‌های سنتی تخمین خرابی با استفاده از تغییر مشخصات مودال (همراه با مثال ساختمانی)
5-8- تخمین خرابی مبتنی بر مشخصات مودال به روش بروزرسانی مدل اجزای محدود

6- پایش سلامت و شناسایی آسیب در سازه مبتنی بر تاریخچه زمانی پاسخ

6-1- روش بروزرسانی مدل در تخمین مقدار و محل خرابی در سازه‌ها
6-2- اصول توسعه کد بروزرسانی مدل و چالش‌های شناسایی سیستم و منابع خطا در این روش
6-3- توابع هدف بهینه‎ سازی در روش بروزرسانی مدل مبتنی بر تاریخچه پاسخ
6-4- مثال شناسایی مشخصات مقاطع نامعلوم یک ساختمان مسکونی سه بعدی (SAP2000 و متلب)
6-5- مثال شناسایی محل آسیب در طبقات یک ساختمان مسکونی سه بعدی (SAP2000 و متلب)
6-6- مثال شناسایی مشخصات نامعلوم مقاطع یک پل دهانه ساده تحت بار متحرک با سنسورگذاری ثابت بر روی پل (SAP2000 و متلب)
6-7- مثال شناسایی آسیب در یک پل دهانه ساده تحت بار متحرک با سنسورگذاری ثابت بر روی پل (SAP2000 و متلب)

7- جایابی سنسورها در پایش سلامت سازه

7-1- جایابی متعارف سنسورها در سازه‎های ساختمانی و پل‎ها
7-2- علل محدودیت در انتخاب تعداد سنسورها
7-3- روش های تعیین پاسخ درجات آزادی اندازه گیری نشده
7-4- جایابی بهینه سنسورهای شتاب‌سنج با استفاده از الگوریتم‌های بهینه‌سازی

8- معیارهای تصمیم‌گیری و ارزیابی سطح آسیب

8-1- مقدمه‌ای بر توزیع احتمال نرمال
8-2- معیارهای تصمیم‌گیری در سیستم‌های هشدار هوشمند

نحوه برگزاری دوره

به صورت ویدئویی در مدت دو ماه لایوهای هفتگی کوتاه پرسش و پاسخ از مدرس دوره

سایر شرایط

ظرفیت ثبت نامی محدود بوده و اولویت برای افرادی خواهد بود که زودتر ثبت نام کنند.