نمایی از ساختمان‌های آینده!

0

وقتی یک کامیون کنار یک ساختمان سر و صدا می‌کند، ارتعاشات می‌توانند تا سقف بنا بروند و دوباره پایین بیایند. در این صورت لرزش‌های گذرایی در طبقات ایجاد می‌شود.

امروزه محققان در دانشگاه ام‌آی‌تی یک مدل محاسباتی ایجاد کرده‌اند که این لرزش‌های وسیع را حس می‌کند، ویژگی‌های اصلی در سر و صدا را که نشان‌دهنده استحکام یک ساختمان هستند، برمی‌گزیند. از این مدل ممکن است برای نظارت بر ساختمان در طول سال‌ها و جست‌وجوی علائم آسیب یا فشار مکانیکی استفاده شود.

اورال بایوکوزترک، استاد دانشگاه ام‌آی‌تی در بخش مهندسی عمران و محیط زیست، می‌گوید: «با استفاده از این مدل، بعد از یک رویداد مانند زمین‌لرزه ما بلافاصله تغییرات در این ویژگی‌ها را مشاهده می‌کنیم و می‌بینیم که آیا در سیستم آسیبی به وجود آمده است یا خیر. بدین صورت امکان نظارت مداوم فراهم می‌شود و یک پایگاه داده به دست می‌آید که مانند کتاب سلامت برای ساختمان است.»

  •  در نظر گرفتن علائم حیاتی

این تیم مدل محاسباتی خود را روی ساختمان گرین در ام‌آی‌تی که یک ساختمان تحقیقاتی 21‌طبقه ساخته شده از بتن است، آزمایش کردند. محققان می‌گویند: «حسگرها نقش یک سیستم عصبی تعبیه شده را دارند. چالش بر سر آن است که علائم حیاتی از داده‌های حسگرها استخراج شده و به ویژگی‌های سلامت یک ساختمان مرتبط شوند.»

برای این کار، تیم تحقیقاتی ابتدا یک شبیه‌سازی کامپیوتری از ساختمان گرین کرد. سپس پارامترهای مختلف را داخل مدل قرار داد، اعم از استحکام و تراکم دیوارهای بتنی، پلکان، بتن‌ها و تیرها در هر طبقه.

با طراحی مدل، محققان باید یک محرک را به آن وارد می‌کردند برای مثال لرزشی مانند لرزش کامیون و مدل باید پیش‌بینی می‌کرد که چگونه ساختمان و عناصر مختلف آن باید واکنش نشان دهند.

  •  استخراج ویژگی‌ها

برای پیش‌بینی دقیق‌تر واکنش ساختمان نسبت به لرزش‌های محیطی، این گروه داده‌هایی را از شتاب‌دهندگان ساختمان گرین استخراج کردند و ویژگی‌های اصلی را که به طور مستقیم به سختی ساختمان یا سایر علائم سلامت آن مربوط می‌شوند، جست‌وجو کردند. برای انجام این کار، تیم تحقیقاتی یک مدل جدید با مفهوم تداخل لرزه‌ای ایجاد کردند که نحوه تغییر الگوی لرزش را هنگام حرکت از طبقه همکف به سقف توضیح می‌دهد.

محققان می‌گویند که پس از مشاهده فونداسیون و آنچه که کامیون را حرکت می‌دهد، بررسی کردند که چگونه این لرزش به سمت بالا می‌رود.

محققان این معادله را به مدل ساختمان گرین خود اضافه کرده و چندین بار این مدل را اجرا کردند. هر بار از مجموعه‌ای از اندازه‌گیری‌های انجام شده توسط شتاب‌دهندگان در یک زمان مشخص استفاده کردند.

ارسال دیدگاه

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.