تعیین و شناسایی آسیب در سدها با استفاده از پاسخ سازه

نیروی زلزله، بارگذاری بیش از ظرفیت سازه، ترک خوردگی، فرسودگی مصالح و سایر رخدادهای غیر قابل پیش بینی در طول دوره عمر یک سازه از جمله موارد غیر قابل اجتنابی است که باعث تغییر شرایط محیطی در یک سازه می گردند و سلامت آن را مورد تهدید قرار می دهند. از آنجا که این رخدادها باعث کاهش طول عمر مفید سازه می شوند، شناسایی آسیب در سازه، پیش از رسیدن آن به حالت بحرانی از اهمیت بسیاری برخوردار است. این موضوع بخصوص درسازه های مهم نظیر سد ها که هرگونه خرابی در آنها علاوه بر ایجاد هزینه های گزاف مادی ، تلفات جانی بسیاری را نیز تحمیل می کند از اهمیت بیشتری برخوردار می باشد. روش های پایش سلامت سازه ها ،shm(structural health monitoring) موضوع تحقیقات بسیاری در سال های اخیر بوده است. هدف کلی روش های مذکور بدست آوردن ارزیابی دقیقی از شرایط فعلی سازه در هر لحظه از زمان بهره برداری می باشد، به نحوی که تصمیم گیری صحیح نسبت به بازسازی و نگهداری سازه را قبل از وقوع خرابی فاجعه بار امکان پذیر سازد. این روش ها معمولا بر پایه گردآوری اطلاعاتی هستند که از رفتارسازه بدست می آیند و هرگونه تغییر درپاسخ سازه را که در نتیجه تغییر در شرایط محیط (تغییر در دما،جابجایی،سرعت،شتاب،کرنش،تنش و انحنا و...) ایجاد می شود شناسایی می کنند. از طرفی نداشتن اطلاعات کافی از پاسخ سازه قبل از خرابی و به عبارت دیگر عدم اطلاع از مشخصات سازه سالم باعث شده تا تحقیقات جدیدتر پایش سلامت سازه ها بر پایه ارائه روش هایی قرار گیرد که نیاز کمتری به پاسخ سازه سالم دارند و یا حتی بدون داشتن پاسخ سازه سالم، انجام این پایش را امکان پذیر می سازند. روش ارائه شده در این مقاله بر اساس روش آنالیز موجک است که با استفاده از داده های حاصل از آنالیز مودال سد قوسی و بدون نیاز به مدل سازه سالم، خرابی را در بدنه سد با دقت بسیار بالایی تشخیص می دهدبدین منظور مدل سد کرج به عنوان مطالعه موردی به روش المان محدود تحت آنالیز مودال قرار گرفته و نتایج حاصل به عنوان داده های ورودی آنالیز موجک استفاده گردید و نهایتا محل خرابی های مختلف مانند ترک ، تعیین شد.