Data Analyst Work Experience Student (Affordable Housing and Homelessness)

تصویب ۸۵ مصوبه در جلسه شورای مشترک اداری استان اصفهان

ادامه ...

Thursday, 21 September , 2023
امروز : پنج شنبه, ۳۰ شهریور , ۱۴۰۲

اخبار ویژه »

شناسه خبر : 27194

ارسال

پرینتخانه » مقالات خارجی شهرسازی تاریخ انتشار : 15 ژوئن 2023 - 4:30 | 27 بازدید | ارسال توسط : shahrsaz

پایان نامه ساختمانها، جلد. ۱۳، صفحات ۱۵۳۲: یک مدل مبتنی بر BIM برای نظارت بر سلامت ساختاری بدنه مرکزی کاخ مونسرات: یک رویکرد اول

ساختمانها، جلد. ۱۳، صفحات ۱۵۳۲: یک مدل مبتنی بر BIM برای نظارت بر سلامت ساختاری بدنه مرکزی کاخ مونسرات: یک رویکرد اول | ۲۰۲۳-۰۶-۱۵ ۰۴:۳۰:۰۰ دسترسی آزادمقاله یک مدل مبتنی بر BIM برای نظارت بر سلامت ساختاری بدنه مرکزی کاخ مونسرات: یک رویکرد اول توسط ریتا ماچته ، ماریانا نوس ، مادالنا پونته ، آنا […]

ساختمانها، جلد. 13، صفحات 1532: یک مدل مبتنی بر BIM برای نظارت بر سلامت ساختاری بدنه مرکزی کاخ مونسرات: یک رویکرد اول

ساختمانها، جلد. ۱۳، صفحات ۱۵۳۲: یک مدل مبتنی بر BIM برای نظارت بر سلامت ساختاری بدنه مرکزی کاخ مونسرات: یک رویکرد اول
| ۲۰۲۳-۰۶-۱۵ ۰۴:۳۰:۰۰

دسترسی آزادمقاله

یک مدل مبتنی بر BIM برای نظارت بر سلامت ساختاری بدنه مرکزی کاخ مونسرات: یک رویکرد اول

توسط

CERIS، Instituto Superior Técnico، دانشگاه لیسبون، ۱۰۴۹-۰۰۱ لیسبون، پرتغال

نویسنده ای که مسئول است باید ذکر شود.

ساختمان ها ۲۰۲۳، ۱۳(۶)، ۱۵۳۲; https://doi.org/10.3390/buildings13061532 (ثبت DOI)

دریافت: ۳ مه ۲۰۲۳
/
بازبینی شده: ۲۹ مه ۲۰۲۳
/
پذیرش: ۱۳ ژوئن ۲۰۲۳
/
تاریخ انتشار: ۱۵ ژوئن ۲۰۲۳

(این مقاله متعلق به شماره ویژه است پایش سلامت سازه ساختمان‌های بنایی: عملکرد فعلی و چالش‌های آینده)

دانلود

ارقام را مرور کنید

نسخه ها یادداشت ها

خلاصه

حفظ و حراست از میراث فرهنگی ساخته شده دغدغه همیشگی نهادهاست. این سازه‌ها عموماً برای حرکت ناشی از بلایای طبیعی آمادگی ضعیفی داشتند، وضعیتی که در مورد زلزله پیچیده‌تر می‌شود، زیرا هر ساختمان دارای دینامیک ساختاری منحصربه‌فردی است که به هندسه، مصالح، روش ساخت و شرایط محیطی آن مرتبط است. استفاده از سیستم‌های نظارت بر سلامت ساختاری (SHM) که تکنیک‌های نظارت و همچنین بازرسی و تحلیل‌های ساختاری را یکپارچه می‌کنند، در ظاهر حسگرهای ارزان‌قیمت اینترنت اشیا (اینترنت اشیا) در بازار اهمیت زیادی پیدا کرده است. در این مقاله، یک راه حل مبتنی بر IoT BIM برای نظارت در زمان واقعی با استفاده از سنسورهای کم هزینه در حوزه ساخت سیستم های SHM ارائه شده است. مطالعه موردی در بدنه مرکزی کاخ Monserrate، یکی از برجسته‌ترین عناصر منظر فرهنگی سینترا، انجام می‌شود. یک مدل H-BIM در Autodesk Revit ایجاد شد^® نرم افزار (نسخه ۲۰۲۲ و ۲۰۲۳) بر اساس یک ابر نقطه، و به عنوان پایه ای برای مدل عددی توسعه یافته در ۳MURI استفاده می شود. یک سنسور ارزان قیمت MeM در طبقه سوم برج مرکزی کاخ Monserrate در سینترا نصب شد و داده های جمع آوری شده در مدل H-BIM ثبت شد. ظرفیت به دست آوردن اطلاعات بلادرنگ در مورد ارتعاش سازه، هم در حین عملیات عادی و هم پس از یک اتفاق خارق‌العاده، می‌تواند امکان استفاده از شیوه‌های نگهداری و تعمیر موثرتر را فراهم کند که در نتیجه هزینه‌های عملیاتی کمتری داشته و بهترین مدیریت میراث فرهنگی ساخته شده را ممکن می‌سازد. .

کلید واژه ها:

H-BIM; TLS; GPR; نظارت بر سلامت ساختاری; دوقلو دیجیتال; سنسور کم هزینه

۱٫ معرفی

حفظ بناهای میراثی مانند بناهای بنایی تاریخی با هویت فردی و جمعی کشورها و همچنین به توریسم مرتبط است. در راستای نیاز به حفظ و صیانت از بناهای تاریخی، تعداد سیستم‌های طراحی و اعمال شده پایش سلامت سازه (SHM) در دو دهه اخیر افزایش چشمگیری داشته است. هدف نهایی ارزیابی رفتار سازه ای آنها، به ویژه در مورد عملکرد لرزه ای، ادغام تکنیک های نظارت، بازرسی ها و تحلیل های سازه است.

نشان داده شده است که سازه های بنایی تاریخی در برابر بلایای طبیعی مانند زلزله آسیب پذیر هستند که عمدتاً به دلیل شکنندگی ذاتی آنهاست. خطر لرزه‌ای پرتغال تعداد زیادی از سازه‌های تاریخی را در معرض آسیب و ریزش قرار می‌دهد، به‌عنوان اکثر سازه‌های بنایی قدیمی، که به‌ویژه در برابر فعالیت‌های لرزه‌ای آسیب‌پذیر هستند. برای ارزیابی لرزه ای و تقویت سازه های تاریخی، یک رویکرد چند رشته ای مورد نیاز است [۱,۲]. این رویکرد یک روش گام به گام است که با فرآیند دانش ساخت‌وسازهای تاریخی مورد مطالعه شروع می‌شود و باید از جمله مراحل زیر را شامل شود: (۱) تحقیق، گردآوری و تجزیه و تحلیل داده‌های تاریخی مرتبط برای اطلاعات عمومی. توصیف ساخت و ساز و (ii) تعریف یک طرح برای کمپین های آزمایشی.

برای اکثر سازه‌های تاریخی، توصیه می‌شود که کارزارهای آزمایشی شامل موارد زیر باشد: (۱) دستیابی به هندسه. (ب) سیستم های پایش استاتیک و پویا. (iii) آزمایش‌های تجربی برای تعیین خصوصیات مکانیکی مواد و/یا عناصر ساختاری. و (IV) آزمایش ارتعاشات محیطی برای شناسایی دینامیکی سازه.

با توجه به ویژگی‌های ساختمان (مثلاً بی‌نظمی یا ابعاد اجسام)، جایگزین‌های زیادی برای دستیابی به هندسه با استفاده از روش‌های مرسوم‌تر مانند روش‌های کلاسیک توپوگرافی وجود دارد. [۳]، فتوگرامتری [۴] یا اسکن لیزری زمینی (TLS) [5]، که یک ابر نقطه ای سه بعدی تولید می کنند. TLS امکان جمع آوری سریع داده ها از هندسه با سطح بالایی از جزئیات را فراهم می کند [۶].

مشخصات مکانیکی مواد و/یا عناصر ساختاری را می توان از طریق انواع مختلف آزمایش با در نظر گرفتن محدودیت های درجا و منابع موجود انجام داد. اینها می توانند آزمایش های نیمه مخرب و غیر مخرب مانند حذف نمونه های سنگ تراشی، آزمایش های فلت جک، آزمایش های ارتعاش محیطی و آزمایش های رادار نفوذ به زمین (GPR) باشند. [۷].

توصیف دینامیکی تجربی برای به دست آوردن تصویری دقیق از وضعیت فعلی سازه ها، کالیبراسیون مدل های عددی سازه ها برای ارزیابی سازه های لرزه ای و طراحی کارهای مقاوم سازی ضروری است. [۸,۹]و پایش سلامت سازه ساختمان با مشاهده تغییرات رفتار دینامیکی آن در طول زمان [۱۰].

رویکرد مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) از یک پایگاه داده متمرکز استفاده می کند که امکان دسترسی به اطلاعات مطابق با مشخصات کاربران را فراهم می کند. این امر در هر مرحله از این نوع کار مزایایی را به همراه دارد، یعنی به دلیل سازگاری آن با اصلاحات پروژه یا سهولت در برقراری ارتباط بین تمام متخصصان درگیر در فرآیند طراحی و ساخت، کاهش هزینه ها و زمان برنامه ریزی و ساخت و در نتیجه، کارآمدتر کردن فرآیند یکی از زمینه های نوظهور کاربرد BIM در بناهای تاریخی و بناهای با ارزش میراثی است که معمولاً به عنوان H-BIM شناخته می شود. به گفته Biagini و همکاران. [۱۱]تفاوت عمده بین مدل BIM و مدل H-BIM نیاز به در نظر گرفتن نه تنها اطلاعات مربوط به اشیاء و خواص آنها، بلکه تاریخچه و هویت فرهنگی آنها است. علاوه بر این، سطح پیچیدگی نمایش عناصر در یک H-BIM نه تنها باید عملکرد آن را در نظر بگیرد، بلکه باید آنالیزهای آینده در نظر گرفته شده برای عنصر را نیز در نظر بگیرد. به این ترتیب، تعیین جزئیات هندسی در طول مدل‌سازی و ایجاد اطلاعات مرتبط مرتبط با شی مهم است. [۱۲]. همانطور که در مورد کلیسای کلماجیو که توسط برومانا و همکاران گزارش شده است. [۱۲]چندین سطح پیکربندی از جزئیات، هندسه، دقت و اطلاعات برای ایجاد پروتکل‌های مدل‌سازی و دستورالعمل‌ها برای پشتیبانی از مدیریت مبتنی بر BIM آزمایش شدند. کاربردها و ملاحظات دیگری در رابطه با استفاده از H-BIM وجود دارد، مانند: انجام یک ارزیابی سلامت سازه از طریق یک عنصر ایجاد شده توسط BIM ابر نقطه ای، ساده و مشبک شده، برای ایجاد یک مدل المان محدود که الزامات تحلیل سازه را برآورده می کند. [۱۳]; ایجاد یک مدل منحصر به فرد که در خدمت تمام ذینفعان درگیر در حفاظت و بازسازی یک بنای تاریخی آسیب دیده است. [۱۴]; استفاده از مدل H-BIM به عنوان یک پلت فرم دیجیتال برای پشتیبانی از تست های راه حل های ساخت و ساز برای دستیابی به راه حل نهایی فرآیند توانبخشی [۱۵]; یا استفاده از H-BIM به عنوان پایگاه داده مرکزی برای مدیریت تسهیلات [۶].

یکی از چالش های بزرگ در پیاده سازی H-BIM ها عدم وجود اطلاعات ( گرافیکی و غیر گرافیکی ) است. ساختمان‌های میراثی اغلب پیچیده و نامنظم هستند و در مقایسه با ساختمان‌های جوان، اسنادی در مورد مواد (و خواص آنها) وجود ندارد. ساختمان‌هایی که ارزش میراثی دارند، سیستم‌های نظارتی نصب نشده‌اند و از قوانین سخت‌گیرانه‌ای در مورد نصب آن‌ها پیروی می‌کنند و از کسب داده‌های مرتبط برای سیستم‌های SHM جلوگیری می‌کنند.

از طریق شناسایی این شکاف، هدف اصلی این کار ارائه یک راه حل مبتنی بر BIM است که نظارت بر ساختار در زمان واقعی را بر اساس سنسورهای کم هزینه امکان پذیر می کند. بدنه مرکزی کاخ Monserrate به عنوان مطالعه موردی استفاده می‌شود که در آن هندسه و توصیف مواد عناصر ساختاری در مدل H-BIM تعریف و ذخیره می‌شود. بنابراین، این کار به بخش‌های اصلی زیر تقسیم می‌شود: (۱) جمع‌آوری داده‌ها و مدل‌سازی هندسی، (ب) نظارت بر سازه در زمان واقعی بر اساس حسگرهای کم‌هزینه، (iii) مدل‌سازی عددی و کالیبراسیون و (IV) پیشنهاد یک SHM برای بدنه مرکزی کاخ Monserrate.

۲٫ بررسی ادبیات

SHM رویه‌ای است که هدف آن برآورد وضعیت سازه از طریق ارزیابی ویژگی‌های فیزیکی اندازه‌گیری شده شامل سه مرحله است: جمع‌آوری سیگنال، پردازش و تفسیر.

مرحله اول می تواند از طیف متنوعی از حسگرها برای اندازه گیری خواص فیزیکی سازه ها استفاده کند و به دو دسته سینماتیکی (جابجایی، سرعت و شتاب)، مکانیکی (نیروها، تغییر شکل ها و تنش) و محیطی (باد و دما) تقسیم می شود. [۱۶]. ترکیب فناوری‌های حسگر مختلف با قابلیت‌های اکتساب و پردازش داده‌ها نقش مهمی در ارزیابی وضعیت سازه‌ها دارد. [۱۷].

حسگرهای سینماتیک در کاربردهای SHM حرکت القا شده توسط نیروهای خارجی را اندازه گیری می کنند، از بادهای متوسط یا شدید گرفته تا امواج لرزه ای، ترافیک و ارتعاشات ناشی از انسان و غیره. [۱۶]. با اندازه‌گیری شتاب سازه در آزمایش از طریق اعمال شتاب‌سنج‌ها، مطالعه ارتعاشات ساختمانی، زمینه‌های کاربردی متعددی دارد که از آن جمله می‌توان به تحلیل ارتعاشات محیطی و اثرات آن بر راحتی و ایمنی این سازه‌ها اشاره کرد. شتاب سنج یک دستگاه الکترومکانیکی است که نیروهای شتابی را که بر روی یک جسم وارد می شود یا به آن وارد می شود اندازه گیری می کند. انواع مختلفی از شتاب‌سنج‌ها وجود دارند که در مکانیسم‌های عملکردی واگرا هستند، از جمله: پیزوالکتریک، که از اثر پیزوالکتریک یک ماده خاص استفاده می‌کند و نوعی انرژی را به انرژی دیگری تبدیل می‌کند، که سپس در پاسخ به پارامتر موجود، سیگنال الکتریکی تولید می‌کند. اندازه گیری شده؛ تعادل نیرو، جایی که جابجایی نسبی را می توان با یک گیج خازنی یا یک ماده مبدل (سرامیک پیزوالکتریک) که روی عنصر سازگار ثابت شده است (بهترین برای فرکانس های پایین تر) اندازه گیری کرد. پیزو-مقاومت، که تغییرات مقاومت را در حسگرهای جابجایی ایجاد می کند، که بخشی از سیستم های شتاب سنج هستند (بهترین گزینه برای اندازه گیری ضربه در جایی که دامنه و محدوده فرکانس بالا است). و سیستم میکرو الکترومکانیکی خازنی (MeMs) که بر اساس تغییرات خازنی در یک جرم لرزه ای تحت شتاب کار می کند. [۱۸,۱۹]. با افزایش تقاضا برای سنسورهای کارآمدتر و کم‌هزینه‌تر برای نظارت بر ساختمان‌ها، همراه با افزایش سریع فناوری میکرو سنسورها و میکروکنترلرهای jutting (مانند آردوینو و رزبری)، افزایش کاربرد سنسورهای کم‌هزینه (شامل مقوله MeM) در ادبیات پایه گذاری شده است، همانطور که در کار کوماری زاده هاسل و همکاران منعکس شده است. [۲۰,۲۱,۲۲]، که نحوه طراحی و راه اندازی حسگرهای کم هزینه ارتعاشات و شیب های سازه را نشان می دهد. این راه حل می تواند نقطه شروعی برای کاهش عدم قطعیت نظارت بر ساختمان با افزایش تراکم نقاط اندازه گیری باشد. این فناوری جدید، مرتبط با قدرت پردازش بالاتر رایانه ها (که امکان پردازش مقادیر قابل توجهی از داده ها را فراهم می کند) امکان گسترش کاربرد هوش تعبیه شده در ساختمان ها، به عنوان مثال، “ساختمان های هوشمند” را از طریق IoT (اینترنت اشیا) فراهم می کند. راه حل ها استفاده از اینترنت اشیا امکان نظارت دائمی بر ساختمان‌ها را با خوانش‌های بی‌درنگ و قابل دسترسی از راه دور فراهم می‌کند. اگرچه نظارت دائمی ساختمان‌ها برای داده‌های محیط داخلی با حسگرهای کم‌هزینه را می‌توان به راحتی در ادبیات پیدا کرد، همانطور که در آثار اعمال شده بر روی ساختمان‌های تاریخی توسط کاسیلو و همکارانش مثال زده شده است. [۲۳]، در موزه های Chianese و همکاران. [۲۴] و آماتو و همکاران [۲۵] و در مدیریت تاسیسات ولی نژادشوبی و همکاران. [۲۶]برای داده‌های پویا، خوانش‌های دائمی با پشتیبانی اینترنت اشیا در ساختمان‌ها کمتر در مقالات تحقیقاتی بیان شده‌اند. با این حال، مانند مورد Pierleoni و همکاران، در کاربردها افزایش یافته است. [۱۰]. با این حال، در میراث، به دلیل محدودیت‌های شدیدی که ساختمان‌ها در معرض آن هستند، اعمال چنین نظارتی طبق گفته مبارکی و همکاران، در عمل حضور کمرنگی داشته است. [۱۹]. در مورد کاربردهای شبکه‌های حسگر بی‌سیم (WSN) مرتبط با رویکردهای BIM، چنین راه‌حل‌هایی در مدیریت دارایی‌های زیست‌محیطی ساخته‌شده پس از ساخت، با تمرکز بر داده‌های محیطی، همانطور که در کار Mataloto و همکارانش توضیح داده شد، برجسته شده‌اند. [۲۷,۲۸]، برای صرفه جویی در انرژی اعمال می شود.

در حال حاضر، پیاده سازی راه حل های اینترنت اشیا برای SHM مداوم در جامعه علمی در حال انجام است. با این حال، چنین آثاری هنوز به حجم قابل توجهی نرسیده است. این جهت از تحقیق می تواند به دلیل در دسترس بودن داده های بلادرنگ در یک نمونه پس از وقوع، تصمیم گیری سریع را امکان پذیر کند، که منجر به زمان کوتاه تری برای بازیابی خدمات ضروری، کاهش زمان خرابی و هزینه های مالی مرتبط می شود. به گفته کیم و فرانگوپول [۲۹]نظارت مستمر در یک دوره طولانی مدت می تواند قابلیت اطمینان ارزیابی و پیش بینی عملکرد سازه را افزایش دهد. جنتیله و همکاران [۳۰] بزرگترین سیستم نظارتی در یک بنای تاریخی میراث فرهنگی را با پیاده سازی یک شبکه حسگر سیمی با راه حل IoT صادرات داده نیمه دستی توصیف کرد که پتانسیل چنین سیستم های نظارتی را در طول چرخه عمر یک ساختمان نشان می دهد. اخیراً کار لی و همکاران. [۳۱] اجرای ساختارهای نظارت راه حل چند سنسوری برای هدایت کارهای تعمیر و نگهداری با اندازه گیری ایمنی در طول فرآیند، نشان دادن اهمیت نظرسنجی ها با راه حل IoT برای مدیریت داده ها و نتیجه گیری اهمیت WSN برای کارهای آینده را نشان داد. به این ترتیب، مسیر آتی آشکار تلاش‌های تحقیقاتی، اجرای WSN‌های MeM کم‌هزینه با سیستم‌های IoT برای میراث SHM است، علی‌رغم نظارت با روش‌های تثبیت‌شده بهتر.

علاوه بر این، با توجه به هجوم حجم زیادی از داده ها، روش های نظارت بر تجزیه و تحلیل داده ها و ارزیابی وضعیت ساختاری ابراز نگرانی کرده است. به عنوان موندل و جهانشاشی [۳۲] بیان کرد، پردازش داده های خریداری شده که امکان تصمیم گیری در زمان واقعی را فراهم می کند یک مانع باقی می ماند. بنابراین، در ادبیات، راه‌حل‌هایی برای مقابله با مجموعه‌های بزرگ داده‌ها پیشنهاد شده است، مانند کاربرد یادگیری ماشین در تفسیر داده‌های عکاسی. [۳۲]با استفاده از مدل‌های پیش‌بینی از طریق الگوریتم‌ها [۲۹,۳۳,۳۴].

۳٫ مواد و روشها

تحقیق گسترده در مورد داده های تاریخی مرتبط اولین گام برای درک بهتر بناهای میراثی بود. به موازات آن، آزمایش‌های درجا (آزمایش‌های GPR و ارتعاشات محیطی) برای تعیین خصوصیات عناصر ساختاری، همراه با بررسی‌های میدانی برای به دست آوردن اطلاعات هندسی انجام شد تا هندسه ساختمان‌ها با استفاده از ایستگاه کل و TLS در ارتباط با اهدافی به دست آید. قبلاً با استفاده از یک سیستم ماهواره ای ناوبری جهانی (GNSS) هماهنگ شده بود. ابر نقطه نهایی به عنوان پایه ای برای مدل سازی سه بعدی در محیط BIM استفاده شد و پایگاه داده با اطلاعات مربوط به مصالح ساختمانی و خواص آنها غنی شد. بر اساس مدل H-BIM، یک مدل عددی با استفاده از نرم افزار ۳Muri (نسخه ۱۳) توسعه داده شد. [۳۵]، که برای آن یک تحلیل مودال پویا انجام شد. مدل عددی با توجه به نتایج آزمون‌های درجا کالیبره شد. در مکمل، پایش استاتیکی و دینامیکی انجام شد. برای دومی، دو نوع حسگر استفاده می‌شود، از جمله تجهیزات شتاب‌سنج موازنه نیرو بسیار حساس برای نظارت دوره‌ای، که برای ارزیابی ساختاری ساختمان‌ها و کالیبراسیون مدل‌ها استفاده می‌شود، و یک سنسور کم‌هزینه سیستم میکروالکترو مکانیکی (MeM) برای نظارت منحصر به فرد (۱۰ دقیقه خواندن) و مداوم (۴ ماه خواندن) استفاده می شود.

۳٫۱٫ شرح مطالعه موردی

کاخ Monserrate متعلق به چشم انداز فرهنگی سینترا است (شکل ۱) از سال ۱۹۹۵ توسط یونسکو به عنوان میراث جهانی طبقه بندی شده است و با هویت منحصر به فرد و پیشرفت معماری و فناوری در منظر و برنامه ریزی پروژه مشخص می شود. این موضوعات به تنهایی نشانی از ارزش میراثی، هویت نمادین و در نتیجه ارتباط آن با تحقیق و حفظ کاخ و محیط اطراف آن است.

تاریخ Monserrate در چرخه های عظمت و تباهی پیشرفت کرد (شکل ۲) با کلیسای کوچک اختصاص داده شده به بانوی ما مونسرات، که به نام کاخ نامگذاری شد، شروع می شود و قدمت آن به سال ۱۵۴۰ باز می گردد. در سال ۱۷۱۸، این ملک توسط خانواده Mello e Castro خریداری شد و از طریق اشخاص ثالث اداره می شد. از آنجایی که زمین لرزه ۱ نوامبر ۱۷۵۵ منطقه را ویران کرد و خانه های موجود در محوطه کاخ فعلی را ویران کرد، De Visme (مستاجر) مراقبت از بازسازی Monserrate را بر عهده گرفت و یک قلعه نئوگوتیک با توجه ویژه به ویژگی هایی مانند تقارن ساخت. نسبت و تعادل این ساختمان از دستورالعمل‌هایی پیروی می‌کرد که در انگلستان کاملاً رایج بود، و لحن را برای ساختار کاخ در طول قرن‌ها تعیین کرد: سه برج، که در آن برج مرکزی دارای یک پایه مربع بود و دو طبقه که از آن دو بال به هر انتهای آن منتهی می‌شد. کاخ با برج های مدور دی ویسم این ملک را که از سال ۱۷۹۱ تا ۱۷۹۴ رها شده بود، ترک کرد، پس از آن ویلیام بکفورد، اشراف زاده انگلیسی و خبره هنر، اجاره نامه را گرفت و کارهای مرمتی را انجام داد. به دلیل آب و هوای جنگی در سال ۱۷۹۹، او به انگلستان بازگشت و مونسرات یک بار دیگر به حال خود رها شد.

در طول این چرخه، ملک مورد تخریب قرار گرفت و بازدیدکنندگان مختلفی را پذیرفت، یکی از آنها فرانسیس کوک، یک قدردان هنر انگلیسی بود که در تور بزرگ خود در سال ۱۸۵۶، مستاجر شد و در سال ۱۸۶۳ بدنام ترین مالک آن شد. در دوره کوک به عنوان مالک بود که مونسرات به آنچه امروز معروف است نزدیک شد: کاخی با تأثیرات گوتیک، هندی و موری، با تزئیناتی که تا خارج از کاخ امتداد داشت و نشان می داد که هماهنگی چقدر مهم است. با طبیعت اطراف و حفظ یاد و خاطره صاحبان قبلی با حفظ پلان خانه که بعدها صحنه برگزاری مهمانی های بزرگ و شام و مهمانی ها شد. [۳۶].

به دلیل جنگ جهانی دوم و بحران ناشی از آن، خانواده کوک مجبور شدند کاخ را به سائول ساراگا (فروشنده عتیقه‌فروشی) بفروشند که خانه را به دولت پرتغال فروخت و پس از آن به مدیریت پارک به پارکس واگذار شد. de Sintra—Monte da Lua SA (PSML) در سال ۲۰۰۷٫

تكرار كنوني ساختمان بر روي يك سكوي مرتفع با پلان متقارن طولي متشكل از بدنه مركزي مستطيل شكل با دو برج پلان مدور در انتها قرار دارد. طول ساختمان ۶۰ متر در عرض ۲۰ متر و در مجموع ۵ طبقه است. اکثر طبقات شامل کفپوش های چوبی هستند که توسط سازه های تیر چوبی پشتیبانی می شوند، به استثنای کفپوش های کاشی روی طاق های آجری که توسط تیرهای فولادی پشتیبانی می شوند. دیوارهای بیرونی (سازه ای) ساختمان از سنگ قلوه سنگ و ملات آهک بادی به نظر می رسد و دیوارهای داخلی به نظر می رسد دیوارهای جداکننده “تابیک”. در بدنه مرکزی، دیوارهایی که گنبد داخلی را نگه می‌دارند، ساختاری مختلط به نظر می‌رسند که برای ۲ طبقه اول، جزئی از سنگ‌تراش‌های قلوه‌ای بوده و بقیه با آجر ساخته شده‌اند. اما به دلیل نبود سوابق دقیق، ترکیب همه عناصر موجود مشهود نیست. برای توصیف گسترده این بنا، لازم است آزمایش‌های غیرمخرب برای تعیین عناصر خاص انجام شود.

برای مورد کار حاضر، بدنه مستطیل شکل مرکزی به دلیل کیفیت متقارن ساختمان به عنوان کانون انتخاب شد. به طور خاص، کمپین آزمایشی در طبقه سوم بدنه مرکزی آغاز شد، زیرا این طبقه برای عموم قابل بازدید نبود و امکان اجرای کمپین با کاهش تاثیر خارجی (مانند ارتعاشات نامشخص سازه در اثر راه رفتن بازدیدکنندگان را فراهم کرد). ) و سهولت دسترسی به مناطقی برای قرار دادن حسگرها در نزدیکی دیواره های بیرونی که بدن را مشخص می کنند. در آینده، ابتدا باید نظارت مستمر به کل بدنه مرکزی گسترش یابد.بخش ۴) و سپس به کل قصر.

۳٫۲٫ جمع آوری داده ها

۳٫۲٫۱٫ اکتساب داده های هندسی

با توجه به جمع آوری داده های هندسی، ۳۳۶ اسکن با TLS برای به دست آوردن اطلاعات هندسی در مورد کاخ Monserrate انجام شد. از این مجموع، ۲۰۵ اسکن مربوط به اتاق‌های بدنه مرکزی و بال‌های جانبی بود که موضوع مطالعه بودند. این اسکن‌ها با یک اسکنر لیزری Faro Focus S70 از آوریل ۲۰۲۱ شروع شد. برای هر اسکن، ترکیبی از پارامترها با در نظر گرفتن مقدار اطلاعات مورد نیاز از هر اتاق کاخ و یافتن تعادل بین اطلاعات جمع‌آوری‌شده و مدت زمان کسب آن ابر نقطه دقیق در Autodesk ReCap پردازش شد^® [۳۷]و اساس مدل هندسی بود (شکل ۳). برای ارجاع جغرافیایی مدل، یک بررسی توپوگرافی با گیرنده GNSS و ایستگاه کل با پشتیبانی از اهداف توپوگرافی واقع در نقاط استراتژیک انجام شد.شکل ۴). مختصات (M، P) نسبت به سیستم PTTM06/ETRS89 است، و مختصات H، ارتفاع ارتومتریک، در رابطه با جزر و مد Cascais است.

۳٫۲٫۲٫ خصوصیات عناصر ساختاری

با توجه به گستردگی کار، درک واضح تری از ترکیب ساختاری در عین حفظ عناصر فیزیکی کاخ مورد نیاز بود. به این ترتیب، آزمایش های غیر مخرب اعمال شد. بنابراین، در مناطقی که تکنیک ساخت و ساز به کار رفته ناشناخته بود، بررسی‌های رادار نفوذی زمین (GPR) توسط تیمی از Morph Geociências Lda انجام شد. [۳۸] و توسط تیم IST هماهنگ شده است. از طریق انتشار و دریافت امواج الکترومغناطیسی در جسم، امکان رمزگشایی حفره ها و تغییرات در مواد وجود داشت که امکان درک بهتر ساختار عناصر را فراهم می کرد. در مجموع، ما ۲۲ چند ضلعی از یک بازرسی سه بعدی با ژئو رادار ۱٫۶ گیگاهرتز، ۴ پروفایل گسسته با ژئو رادار ۱٫۶ گیگاهرتز در ستون ها، ۲ پروفایل گسسته با ژئورادار ۵۰۰ مگاهرتز در روسازی و ۳ پروفایل گسسته به دست آوردیم. با یک ژئورادار ۵۰۰ مگاهرتز در دیوار. که برای بدنه مرکزی ۱۴ چند ضلعی بازرسی سه بعدی و ۲ پروفیل مجزا در ستون ها وجود دارد. این بررسی به شناسایی دستگاه های ساختمانی در چندین دیوار که قبلاً به اشتباه طبقه بندی شده بودند کمک کرد، مانند دیوارهای طبقه بالاتر در برج مرکزی که معلوم شد به جای آجر از سنگ تراشی تشکیل شده است.شکل ۵ج) همانطور که در ابتدا انتظار می رفت، و همچنین عکس آن در طاقچه راهرو طبقه همکف دیده می شود (شکل ۵الف، ب). برای عناصر باقیمانده، تکنیک ساخت و ساز از بررسی ها یا عناصر در معرض دید استنباط شد، مانند دیوارها که از سطح فونداسیون مشاهده می شوند.

۳٫۲٫۳٫ مانیتورینگ استاتیک ترک اصلی

با توجه به حفاظت خوب از کاخ Monserrate، هیچ حالت ترک خوردگی به طور کلی به رسمیت شناخته نشد. تنها یک ترک بزرگ در داخل اتاق کار غربی بر روی پنجره طبقه سوم بدنه مرکزی کاخ شناسایی شد.شکل ۶). از آنجایی که هیچ ترک یا شیب دیگری در دیوارها بررسی نشد، تصمیم گرفته شد که فقط مترهای ترک در امتداد این ترک قرار داده شود تا به‌جای مبدل‌های جابجایی، هر حرکتی که رخ می‌دهد به طور دوره‌ای نظارت و کنترل شود.

۳٫۲٫۴٫ تست‌های ارتعاش محیطی و مانیتورینگ دینامیکی منحصر به فرد

مقایسه بین سنسورها

برای آزمایش ارتعاشات محیطی، با استفاده از مانیتورینگ دینامیکی منحصربه‌فرد، دو نوع شتاب‌سنج با تیپولوژی‌ها و ویژگی‌های اساسی مختلف در محل قرار گرفتند.میز ۱ و شکل ۷ب). اولی قطعه ای از تجهیزات اندازه گیری ارتعاش موازنه نیرو (EpiSensor ES-T اندازه گیری سه محوری و واحد ضبط دیجیتال) از شرکت Kinemetrics (پاسادنا، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا) بود. Etna2 قادر به ثبت یک سری از شتاب های مشاهده شده در سه جهت متعامد بود. دو افقی و یکی عمودی). ارتباط آنها با استفاده از یک کامپیوتر لپ تاپ متصل به آنتن GPS/GNSS (سیستم موقعیت جهانی/ سیستم ماهواره ای ناوبری جهانی) انجام شد. واحدها با بالاترین حساسیت موجود ± ۱ گرم در مقیاس کامل با وضوح ۲۴ بیت (شتاب های ۵٫۹۶ × ۱۰) پیکربندی شدند.^-۸ گرم تا ۱ گرم) برای فرکانس ۲۰۰ هرتز، و هر سنجش برای مدت زمان ۶۶۰ ثانیه به طول انجامید.

در کنار سنسور شتاب‌سنج ارزان قیمت MeM، ما از حسگر Bosch BMA280 (Gerlingen-Schillerhöhe، آلمان) نیز استفاده کردیم که در کیت Bosch XDK110 که شامل سنسورهای محیطی و دینامیک و یک اتصال بی‌سیم است، استفاده کردیم. برای مشخص کردن سنسور کم‌هزینه‌ای که برای نظارت مداوم استفاده می‌شود، مقایسه شتاب‌های به‌دست‌آمده با دستگاه MeM و Etna2، با فرکانس معادل ۰٫۰۰۵ ثانیه، انجام شد. حساسیت موجود و اعمال شده کمتر از تجهیزات مقابل بود، با وضوح ۱۴ بیتی در مقیاس کامل ۲ ± گرم با ۴۰۹۶ LSB/g (شتاب های ۲٫۴۴ × ۱۰).^-۴ گرم تا ۲ گرم). این حسگر امکان ایجاد یک ثبت رکورد را از طریق اتصال Wi-Fi به یک پلت فرم آنلاین (به عنوان مثال، Microsoft Azure^®) یا از طریق یک کابل USB به رایانه لپ تاپ با استفاده از رابط برنامه XDK-Workbench برای برنامه ریزی و ضبط قرائت ها، برنامه ریزی شده با استفاده از زبان C. به دلیل فرکانس بالای رکوردها و مدت زمان کم، از اتصال USB استفاده شد.

برای این مقایسه، شتاب‌سنج‌ها در گوشه‌های سه اتاق کار در طبقه سوم روی زمین قرار گرفتند.شکل ۷a، b برای شناسایی موقعیت S1) و با سیستم پشتیبانی یکپارچه تراز شده و اطمینان حاصل شود که آنها در یک صفحه افقی در نقاطی هستند که انتظار می رود بزرگترین جابجایی ها بدون نیاز به تثبیت شتاب سنج ها به دیوارها رخ دهد، که باعث آسیب می شود. ویژگی. در مجموع ۴ مرحله اندازه گیری انجام شد. در هر مرحله اندازه گیری، شتاب ها ۲ بار به مدت ۱۰ دقیقه ثبت شد تا اطمینان حاصل شود که حداقل یک رکورد قابل اعتماد به دست آمده است. چهار رکورد با “ارباب” و دو رکورد با هر “برده” به دست آمد. آزمایش در محل در ۱۸ ژانویه ۲۰۲۲ انجام شد و طبق اطلاعات آب و هوا از فرودگاه “Humberto Delgado” دمای روز بین ۶ تا ۱۴ درجه سانتیگراد متغیر بود.

برای آزمون مقایسه ای، داده های خام از حسگر XDK و داده های پردازش شده از Etna2 به نرم افزار ARTeMIS Modal (نسخه ۷٫۲٫۲٫۳) وارد شدند. [۳۹] در تلاش برای یافتن فرکانس ارتعاش یکسان برای هر دو مجموعه. داده‌های طولی و عرضی برای اولین قرارگیری “برده” (S1) بدون توجه به مؤلفه عمودی استفاده شد. به این ترتیب، برای مجموعه داده XDK، فرکانس یافت شده برای تجزیه دامنه فرکانس (FDD) در جهت X و Y fx = 2.393 هرتز و fy = 3.906 هرتز بود، به ترتیب با پیچیدگی ۰٫۵۰۱٪ و ۴٫۱۴۴٪، و یک مقدار معیار اطمینان مودال (MAC) برابر با ۱ است. برای Etna2، فرکانس تک نقطه‌ای بر روی fx = 2.734 هرتز و fy = 3.955 هرتز، به ترتیب با پیچیدگی ۰٫۰۵۵٪ و ۱۷٫۱۱۲٪، و مقدار MAC 1 تنظیم شد.شکل ۸). با این حال، اگرچه فرکانس‌های ارتعاش مشابهی پیدا شد، داده‌های با حساسیت بالاتر دارای «اوج‌های» واضح‌تری بودند که به ما امکان می‌داد فرکانس‌ها (یا دوره‌ها) و حالت‌های متناظر ارتعاشات را به راحتی شناسایی کنیم. چیزی که در طول کمپین نیز آشکار شد، ناپایداری برنامه XDK-Workbench برای ضبط داده ها بود که منجر به از دست رفتن داده ها پس از خاموش شدن اجباری برنامه به دلیل از بین رفتن ظرفیت RAM رایانه (به دلیل تعداد زیاد ورودی ها) شد. در حافظه موقت).

تست ارتعاشات محیطی

با آزمایش‌های ارتعاش محیطی، امکان تعریف ویژگی‌های دینامیکی اصلی ساختمان‌ها (فرکانس/دوره‌ها و حالت‌های ارتعاش) وجود داشت که سپس با ویژگی‌های دینامیکی به‌دست‌آمده از طریق شبیه‌سازی مدل عددی بر اساس عملکرد تحلیل مودال مقایسه شدند.بخش ۳٫۴).

تجهیزات اندازه‌گیری ارتعاش مورد استفاده برای آزمایش‌های ارتعاش محیطی شامل دو واحد سه محوری Etna2 مستقل بود که ارتباط آنها با استفاده از رایانه لپ‌تاپ انجام می‌شد. در نرم افزار تجهیزات امکان پیکربندی نوع و پارامترهای قرائت ها و سفارش ضبط همزمان وجود داشت. دو مجموعه مختلف تعریف شد. تنظیم ۱ شامل سنسور اصلی M و سنسور slave در موقعیت S1، و تنظیم ۲ شامل سنسور اصلی M و سنسور slave در S2 (شکل ۷آ). برای هر تنظیم، دو رکورد مختلف ۱۰ دقیقه ای انجام شد.

سپس از رکوردهای Etna2 استفاده شد و داده‌ها با نرم‌افزار ARTeMIS Modal پردازش شدند، در جهت‌های متعامد مربوطه تفکیک و به ۶۰۰ ثانیه کاهش یافت تا سیگنال را “تمیز کند”. از نتایج، یک طیف فوریه تعریف شد که امکان کشف فرکانس‌های جهت X و Y را فراهم می‌کرد که به ترتیب fx = 3.95 هرتز و fy = 4.065 هرتز بودند. این فرکانس‌ها و حالت‌های مربوط به ارتعاش در امتداد دو جهت، مواردی بودند که انتظار می‌رفت پاسخ لرزه‌ای بدنه مرکزی کاخ مونسرات را کنترل کنند. بنابراین، آنها مورد توجه اولیه در تجزیه و تحلیل لرزه ای برج مرکزی بودند.

۳٫۳٫ مدل سازی H-BIM

مدل H-BIM در Autodesk Revit توسعه یافته است^® نرم افزار [۴۰]. نمایش هندسی ساختمان باید با کاربری مورد نظر در سطح جزئیات کافی سازگار باشد. برای ساختمان های میراثی، در یک زمینه حفاظتی، اطلاعات مربوط به مواد و عناصر باید با سطح بالایی از جزئیات ثبت شود، چه در ویژگی ها و چه در هندسه. در مورد مدیریت مبتنی بر BIM، سطح جزئیات را می توان ساده کرد، در حالی که ویژگی ها باید عملیات در طول چرخه عمر ساختمان را فعال کنند. در مورد تحلیل‌های سازه‌ای، عناصر دستگاه سازه باید به درستی نمایش داده شوند و ارزش بیشتری نسبت به عناصر تزئینی و معماری ساده داشته باشند.

از آنجایی که مدل حاضر بیش از یک کاربرد مورد نظر داشت که شامل جنبه‌های نظارتی آینده (مربوط به مدیریت) و همچنین مبنایی برای مدل ساختاری بود، عناصر ارائه‌شده با فرض برخی ساده‌سازی‌ها در عین حفظ شکل و عملکرد کلی، اما نادیده گرفته شدند. عناصر بسیار تزئینی با حفظ ترازهای ابر نقطه و شکل کلی هندسی. در طول فرآیند مدل‌سازی، چندین رویکرد برای یافتن تعادل بین هر دو کاربرد مورد نظر در نظر گرفته شد. به این ترتیب، سیستم کف سازه‌ای بر پایه تخته‌هایی است که روی سیستم‌های تیر گذاشته شده بود که در دسترسی به اتاق دیگ بخار مشاهده می‌شد. به دلیل پیچیدگی گنبدها، از گزینه Model in Place برای ترسیم جزئیات کلی با حفظ هویت استفاده شد، اما سیستم پشتیبانی را ساده کرد، زیرا آنها ارتباط ساختاری نداشتند. برای درگاه‌ها، خانواده‌های ساده‌شده‌ای از درها و پنجره‌ها ایجاد شدند تا فضای کلی را در ارتباط با هندسه مورد نظر حفظ کنند (زیرا نرم‌افزار ۳Muri فقط به اطلاعات اولیه بازشو نیاز داشت)، و برای ستون‌ها، خانواده‌ای ایجاد شد که امکان پر شدن و تکمیل شدن را فراهم می‌کرد. شمارش عناصر مدل نهایی در نشان داده شده است شکل ۹. برای استفاده کامل از کیفیت H-BIM، اطلاعات مربوط به آزمایش درجا نیز به عناصر مربوطه اضافه شد. برای این منظور، پارامترهای جدیدی در عناصر دیوار ایجاد شد که به ما امکان می دهد مناطق بررسی شده و اطلاعات گزارش مربوطه را شناسایی کنیم. اطلاعات مربوط به خواص مکانیکی دیوارها، که در فصل بعد توضیح داده شد، نیز به عنوان ویژگی هایی به انواع خانواده مربوطه به عنوان پارامترهای جدید اضافه شد.

۳٫۴٫ مدلسازی و کالیبراسیون عددی

همانطور که قبلا ذکر شد، بر اساس مدل BIM، مدل عددی بدنه مرکزی کاخ Monserrate با استفاده از نرم افزار ۳Muri توسعه یافته است. [۳۵]، که از روش فریم معادل-EFM استفاده می کند [۴۱]. مدل عددی با توجه به نتایج GPR کالیبره شد (نگاه کنید به بخش ۳٫۲٫۲) و تست های ارتعاش محیطی (بخش ۳٫۲٫۴).

قابلیت همکاری بین Autodesk Revit^® و ۳Muri خودکار نبود. بنابراین، نیاز به مدل‌سازی مجدد مصالح سازه‌ای و ویژگی‌های آن‌ها برای محاسبه ارزیابی سازه، با استفاده از مدل BIM به عنوان مبنای کاری بود. برای تسهیل فرآیند تطبیق پلان ها، میانگین ضخامت ها و محل بازشوها، پلان ها با فرمت dxf به Autodesk AutoCAD صادر شدند.^® [۴۲] و پس از انجام تغییرات و ساده سازی های لازم (مثلاً تحمیل این که گره ها خیلی به هم نزدیک نیستند و خط وسط دیوار از نظر ارتفاع منطبق است)، پلان ها به ۳Muri وارد شدند. طرح های مورد استفاده با ساده سازی های مفروض در نشان داده شده است شکل ۱۰آ. ساده‌سازی‌ها به این دلیل انجام شد که برنامه ساختاری می‌تواند منجر به درگیری در هنگام مدل‌سازی و پیش‌بینی رفتار عناصر کلان مختلف به دلیل مش ایجاد شده شود.

پس از این فرآیند، مدلسازی عددی با تقسیم ساختار به ۶ سطح (شکل ۱۰ب) اطمینان حاصل شود که تمام عناصر ساختاری با ویژگی های مختلف بدون تقریب عمده تعریف شده اند. خواص مکانیکی مواد، هندسه عناصر ساختاری و بارهای اعمال شده بر اساس یک کار تحقیقاتی قبلی توسط Candeias و همکاران تعریف شده است. [۴۳]. اینها عمدتاً شامل سنگ تراشی (معمول و نامنظم) و چوب کاج پرتغالی مورد استفاده در کف، سقف و دیوارهای جداکننده، معروف به دیوارهای “تابیک” بود. خصوصیات مکانیکی مواد پس از یک توسعه پردازش مکرر بر اساس نتایج کالیبراسیون با استفاده از نتایج حاصل از آزمایش‌های تجربی غیرمخرب در محل و نتایج به‌دست‌آمده با مدل عددی با انجام یک تحلیل مودال دینامیکی تعریف شد.جدول ۲).

شایان ذکر است که برای به دست آوردن مدل عددی مناسب از بدنه مرکزی کاخ مونسرات، لازم بود محدودیت‌های اعمال شده توسط بخش‌های مجاور کاخ، مواردی که برای به دست آوردن ویژگی‌های دینامیکی صحیح بدنه در زیر آن لازم است، در نظر گرفته شود. تحلیل و بررسی. بنابراین، مدل عددی برای برج مرکزی و دو بال (شکل ۹ و شکل ۱۰ب).

در ۳Muri امکان انجام یک تحلیل مودال و به دست آوردن ویژگی های دینامیکی اصلی: دوره ها، حالت های ارتعاش و عوامل مشارکت توده وجود داشت. پس از تکرارهای زیاد و تغییرات در خواص مصالح و انواع دیوارها در نرم افزار ۳Muri، نتایج ارائه شده در جدول ۳ پاسخ جهانی پویا مدل کالیبره شده را نشان داد و مطابق با نتایج به‌دست‌آمده در آزمایش‌های درجا (با حاشیه خطای ۹٫۵% و ۶٫۹% برای فرکانس‌های اساسی در جهت‌های X و Y) بود. اولین حالت ارتعاش اساسی دارای فرکانس ۳٫۵۷۹ هرتز بود و با یک انتقال خالص در جهت عرضی (جهت X) مطابقت داشت. حالت دوم ارتعاش یک حالت اصلی خالص Y-translation بود و در فرکانس ۳٫۷۸۴ هرتز در جهت طولی مطابقت داشت. این دو حالت ارتعاش اساسی را می توان در آن مشاهده کرد شکل ۱۱آ.

اشاره شد که حالت های اساسی ارتعاش با فرکانس های نزدیک مطابقت دارد که نتیجه تقارن برج مرکزی از طبقه اول به بالا است.

خواص مکانیکی مصالح دیواری که پس از کالیبراسیون به کار گرفته شده اند در لیست ذکر شده اند جدول ۲.

مدل نهایی کالیبره شده عددی در به تصویر کشیده شده است شکل ۱۱ب این مدل برای ارزیابی سازه لرزه ای بدنه مرکزی کاخ برای شناسایی عناصر ساختاری آسیب پذیر احتمالی و پشتیبانی از طراحی مداخلات مقاوم سازی آماده بود.

۳٫۵٫ نظارت مستمر سازه در زمان واقعی

نظارت مستمر برای تعیین اهمیت آن برای مدیریت و حفظ کاخ انجام شد. همانطور که قبلاً ذکر شد، سیستم‌های SHM قبلاً با موفقیت با استفاده از حسگرهایی مانند شتاب‌سنج‌ها برای ردیابی سلامت ساختاری سازه‌های بنایی تاریخی اجرا شده‌اند. این سیستم ها همچنین نشان داده اند که سازه ها تغییرات فصلی را در پاسخ به تغییرات شرایط محیطی (دما و رطوبت نسبی) نشان می دهند. [۴۴]. به این ترتیب، کیت Bosch XDK110 برای ثبت داده‌های محیطی (Bosch BME280) و داده‌های دینامیکی در حالت پیوسته برنامه‌ریزی شده بود، در بازه‌های زمانی ۱ ثانیه اندازه‌گیری می‌کرد در حالی که میانگین داده‌ها را در عرض ۳ دقیقه از طریق یک شبکه Wi-Fi با استفاده از Microsoft Azure ذخیره می‌کرد.^® پلتفرم، شامل راه حل اینترنت اشیا. بازه ۳ دقیقه به دلیل محدودیت حجم داده های موجود در Microsoft Azure انتخاب شد^® بسته پلت فرم داده‌ها در پلتفرم Azure در زمان واقعی ثبت و تجسم شدند، که امکان انجام مشاوره را در هر نقطه از طریق اتصال به اینترنت فراهم می‌کند. برای موقعیت، همانطور که قبلا در تعیین شده است بخش ۳٫۲٫۴طبقه سوم نبش اتاق کار غربی انتخاب شد (شکل ۱۲). داده‌های موجود در پلتفرم Azure، متعاقباً به یک Microsoft 365 Excel صادر شد^® صفحه گسترده، جمع آوری تمام رکوردها. برای ایجاد یک اتصال فعال با مدل Revit، یک عنصر عمومی نشان دهنده فرمت سنسور و مکان ایجاد شد. در صفحه گسترده، یک اسکریپت VBA یک سری آمار استخراج می کند، به عنوان مثال، آخرین مقدار هر پارامتر یا میانگین روزانه آنها، این مقادیر را ذخیره می کند و آنها را به مدل BIM متصل می کند. بخش ۳٫۳) از طریق DiRoots^® پلاگین برای Autodesk Revit^®. این امکان تفسیر داده های مرتبط با موقعیت هندسی آن و همچنین سایر داده های مرتبط مربوط به منطقه آسیب دیده ذخیره شده در مدل را فراهم می کند.

در مورد داده ها، سنسور داده ها را از دسامبر ۲۰۲۲ (چهار ماه داده) جمع آوری کرد. با توجه به نرخ اکتساب، به دلیل فرکانس کم ارتعاشات در ساختمان، نمی توان با این داده های شتاب به تحلیل مودال دقیق دست یافت (تاسیس شده در بخش ۳٫۲٫۴). یعنی برای نظارت مستمر، مدت زمان ثبت نام ۳ دقیقه بود، در مقابل نظارت فوری که دوره ثبت آن ۰٫۰۰۵ ثانیه است. به این ترتیب، نظارت مستمر در طول ۴ ماه به ما اجازه نمی دهد ارتعاشات قبلی را ثبت کنیم. اما از طریق تحلیل ارتعاشات می توان تغییراتی در ساختار ساختمان مشاهده کرد. که در شکل ۱۳برای داده های شتاب، یک تغییر در ارتعاشات تشخیص داده شد که بعداً مشخص شد که به دلیل بازسازی سقف برج مرکزی است. به این ترتیب، با رسیدن کار به سطح بالاتر مداخله در ۲۳ ژانویه، تغییر واضحی در ارتعاشات عرضی مشاهده شد. در این زمان، بیشتر کارها از قبل تکمیل شده بود. با این وجود، برخی از مداخلات هنوز در حال انجام بودند، و این در نمودار منعکس شد و بهبودی آهسته نسبت به دوره ارتعاش قبلی را نشان داد، اگرچه هنوز تثبیت نشده است.

با توجه به داده های دما، مطالعه تاثیر دما بر سازه به دلیل مداخله ای که داده های بیان شده را منحرف کرد و همچنین توزیع یکنواخت دما بر بازه زمانی مورد نظر، نمی تواند انجام شود. با این وجود، برای تعیین اهمیت اندازه گیری دمای درجا، در شکل ۱۴ در سمت راست، داده‌های دما در روز از نزدیک‌ترین ایستگاه هواشناسی در کولارس، سینترا (فاصله ۴ کیلومتری تا کاخ)، که توسط “Instituto Português do Mar e da Atmosfera” (IPMA) منتشر شده است، استخراج شد تا با اطلاعات جمع‌آوری‌شده مقایسه شود. داخل ساختمان همانطور که انتظار می رفت، دامنه دمای ثبت شده بین این دو بسیار متفاوت بود، زیرا ایستگاه هواشناسی در بیرون در ارتفاع ۱۱ متری اندازه گیری شد، در حالی که سنسور قصر در داخل ساختمان بود. بنابراین، مقادیر ایستگاه هواشناسی بین ۲- تا ۳۱ درجه متغیر بود، در حالی که خوانش اتاق کاخ از ۱۲ تا ۲۲ درجه سانتیگراد متغیر بود.

شکل ۱۵ رطوبت داخلی ثبت شده با همان سنسور را برای مدت زمان مشابه و همچنین بارش ثبت شده توسط IPMA در نزدیکترین ایستگاه هواشناسی در کولارس، سینترا را نشان می دهد. نتایج نشان داد که در اکثر موارد، مقادیر بالای رطوبت با مقادیر بالای بارندگی رخ داده است. با این وجود، در برخی از روزهای خاص، مقادیر بالای غیرمنتظره دامنه رطوبت (تفاوت بین مقادیر حداکثر و حداقل) وجود داشت که با سطح بارندگی همبستگی نداشت. با این حال، این ممکن است به دلیل انجام کارهای تعمیر و نگهداری در پشت بام در همان دوره رخ داده باشد.

در آینده، تغییرات در فرکانس‌های اساسی (fx، fy) شناسایی‌شده از ضبط‌های دوره‌ای ارتعاشات محیطی باید ارزیابی شوند، و تغییرات بالقوه ناشی از تغییرات دما و رطوبت باید تحلیل شوند. بر اساس مطالعات قبلی [۴۵]موارد زیر انتظار می رفت: (۱) یک همبستگی مثبت بین فرکانس ها و دماها به طوری که افزایش دما با افزایش فرکانس طبیعی مطابقت دارد. (ب) همبستگی ضعیف تر با تغییرات فرکانس و رطوبت.

۴٫ نتایج و بحث

در این مقاله، اولین رویکرد برای یک مدل مبتنی بر BIM برای پایش سلامت سازه‌ای ارائه شد که بدنه مرکزی کاخ Monserrate به‌عنوان مطالعه موردی به دلیل وضعیت کاخ به عنوان یک ساختمان میراث جهانی یونسکو از سال ۱۹۹۵ انتخاب شد. با تعریف یک راه حل مبتنی بر BIM برای پایش ساختاری بلادرنگ مطالعه موردی، دو مدل توسعه داده شد: یک هندسی و یک عددی.

به ویژه در مورد بناهای میراثی قدیمی که کمبود اطلاعات هندسی و غیر هندسی بسیار زیاد است، استفاده از داده های تاریخی می تواند منبع اطلاعاتی ارزشمندی در مورد تغییرات هندسی و سازنده ای باشد که بنا در طول عمر خود دستخوش آن بوده است. .

نگرانی های مربوط به یک نمایش هندسی دقیق منجر به کسب داده های هندسی و فیزیکی مربوط به سیستم ساخت و ساز و ارتعاشات محیط شد. در میان آنها، یک بررسی توپوگرافیک امکان به دست آوردن مختصات واقعی کاخ و بررسی با استفاده از فناوری TLS را فراهم کرد، که پس از پردازش داده ها، به ما امکان داد ابر نقطه نماینده کاخ را به دست آوریم که بعداً مبنایی برای H بود. -مدل سازی BIM در نرم افزار Autodesk Revit. بررسی‌های GPR نیز برای توصیف بهتر ساختار انجام شد، زیرا تکنیک‌های نیمه مخرب یا مخرب به دلیل ارزش تاریخی سایت نمی‌توانست استفاده شود.

ظرفیت به دست آوردن اطلاعات بلادرنگ در مورد ارتعاشات سازه، هم در حین عملیات عادی و هم پس از یک اتفاق خارق‌العاده، می‌تواند امکان استفاده از شیوه‌های نگهداری و تعمیر موثرتر را فراهم کند و در نتیجه هزینه‌های عملیاتی کمتری را به همراه داشته باشد. این مقاله یک سیستم اینترنت اشیا را برای نظارت بر داده های به اشتراک گذاشته شده در Microsoft Azure ارائه می کند^® سکو. در آینده، سیستم پیشنهادی می‌تواند سلامت یک سازه را با تجزیه و تحلیل، به صورت دوره‌ای یا بلافاصله پس از یک رویداد خارق‌العاده، ویژگی‌های دینامیکی آن، از جمله ردیابی تکامل ویژگی‌های مدال مانند فرکانس‌های بنیادی، پایش کند. در طول مطالعه، سیستم به طور مداوم در طبقه سوم برج مرکزی کاخ Monserrate در سینترا کار می‌کرد و داده‌های جمع‌آوری‌شده در مدل H-BIM ثبت شد، که می‌تواند امکان انجام مطالعات بیشتر را برای مدیریت بهترین ساختمان میراث در مورد حفاظت فراهم کند. نگرانی از وضعیت سلامت سازه ساختمان تحت نظارت. شایان ذکر است که سنسور پیاده سازی شده یک MeM کم هزینه بود که در این کار ثابت شد که در به دست آوردن ارتعاشات سازه و تعیین ویژگی های دینامیکی آن زمانی که دوره پایش ویژگی های مودال سازه را تکرار می کند قابل اعتماد است. به دلیل محدودیت‌های پلتفرم سروری که داده‌ها را میزبانی می‌کرد، ۳ دقیقه (میانگین اندازه‌گیری‌های ۱ ثانیه) کمترین گزارش اندازه‌گیری ممکن در دسترس بود. اگرچه داده‌ها اجازه توصیف پویا را نمی‌دهند، نظارت برای ارزیابی اینکه آیا حتی با نمونه‌برداری پایین‌تر هم می‌توان نتیجه‌گیری در مورد سازه گرفت، انجام شد، که وقتی مداخله روی سقف برای نگهداری در داده‌های بررسی‌شده ذکر شد، تأیید شد.

با وجود چالش‌هایی که در ساخت مدل H-BIM وجود داشت، پیاده‌سازی آن مزایای متعددی را نشان داد، مانند یک پایگاه داده مرکزی که اطلاعات هندسی و غیر گرافیکی مربوط به هر عنصر BIM در آن ذخیره می‌شد. به این ترتیب، مدل‌های عمومی نشان‌دهنده تجهیزات بررسی‌شده مورد استفاده به موقعیت بررسی‌شده مربوطه در مدل و از طریق یک پارامتر جدید که بر اساس آن می‌توان به فایل‌های داده دسترسی داشت، اضافه شد. برای مورد خاص مدل عمومی که نمایانگر نظارت مستمر است، پارامتری ایجاد شد که به URL پلتفرم Azure برای به دست آوردن داده های بلادرنگ متصل می شود، پارامتر دیگری که به مقادیر مشاهده شده قبلی متصل می شود و پارامتر سومی که یک مقدار را در مدلی که روز آخر را در سوابق خلاصه کرد. این آخرین اتصال با استفاده از DiRoots به دست آمد^® پلاگین برای Autodesk Revit^®، که باید پس از باز کردن مدل انتخاب می شد، که از طریق آن یک اسکریپت VBA داده های ذخیره شده در یک صفحه گسترده اکسل را قادر می ساخت تا به مدل H-BIM فراخوانی شوند. بر اساس H-BIM، یک مدل عددی با نرم افزار ۳Muri توسعه داده شد و بر اساس نتایج آزمون درجا کالیبره شد.

ظرفیت H-BIM برای ذخیره اطلاعات بلادرنگ در مورد ارتعاش یک سازه، همراه با یک مدل عددی کالیبره شده، می‌تواند پشتیبانی ارزشمندی برای ارزیابی سریع سلامت سازه در یک چارچوب کلی از فرآیندهای تصمیم‌گیری در مورد ارزیابی ایمنی کاخ باشد. یک رویداد خارق العاده مانند یک سناریوی اضطراری پس از زلزله را ارسال کنید. این مدل آماده تحلیل و ارزیابی سلامت سازه و آسیب های برج مرکزی کاخ در اثر وقوع حوادث فوق العاده مانند زلزله بود. علاوه بر این، در صورت آسیب دیدن یا فروریختن برخی از عناصر سازه در اثر اعمال خارجی، به راحتی قابل تغییر است. در زمینه دقیق میراث، یک چارچوب کلی ایجاد شد (ارزیابی رفتار پویا، جزئیات مربوط به نصب و پیکربندی حسگر کم هزینه و کالیبراسیون بعدی آن) که می‌توان آن را در یک زمینه مشابه تکرار کرد.

۵٫ نظرات نهایی

در آینده نزدیک، یک WSN توسعه یافته در نظر گرفته شده است که با طرح سنسور دائمی بدنه مرکزی کاخ که در شکل ۱۶; این طرح شامل یک سنسور در پایه ساختمان است که حرکت زمین را اندازه گیری می کند، در حالی که سنسورهای دیگر مستقیماً بر روی سازه ثابت می شوند و پیوسته ارتعاشات آن و همچنین دما و رطوبت را اندازه گیری می کنند. اگر زلزله ای رخ دهد، سیستم مانیتورینگ می تواند اقدام لرزه ای و واکنش لرزه ای را ثبت کند.

هدف نهایی این کار تحقیقاتی که در سال ۲۰۲۱ آغاز شد، تعریف راه‌حلی مبتنی بر BIM بود که نظارت بر سلامت ساختاری را در زمان واقعی بر اساس یک شبکه حسگر بی‌سیم کم‌هزینه کل کاخ را قادر می‌سازد.

مشارکت های نویسنده

مفهوم سازی، APF; روش شناسی، RM و RB. نرم افزار، RM، MN و MP. اعتبار سنجی، RM; تحقیق، RM، MP و APF؛ نوشتن – پیش نویس اصلی، RM و MN. نوشتن-بررسی و ویرایش، APF و RB. نظارت، APF و RB همه نویسندگان نسخه منتشر شده نسخه خطی را خوانده و با آن موافقت کرده اند.

منابع مالی

نویسندگان اول و سوم مایلند از حمایت مالی بنیاد علم و فناوری پرتغال (وزارت علوم و فناوری جمهوری پرتغال) از طریق بورسیه دکتری (شماره های کمک مالی ۲۰۲۰٫۰۹۷۰۵٫BD و SFRH/BD/145571/) قدردانی کنند. ۲۰۱۹).

بیانیه هیئت بررسی نهادی

قابل اجرا نیست.

بیانیه رضایت آگاهانه

قابل اجرا نیست.

بیانیه در دسترس بودن داده ها

داده ها ممکن است در صورت درخواست مستدل در دسترس قرار گیرند.

قدردانی

نویسندگان از شرکت Parques de Sintra، Monte da Lua SA برای حمایت از این تحقیق تشکر می کنند. ما همچنین از بازبینان برای بررسی ها و نظرات کامل آنها تشکر می کنیم.

تضاد علاقه

نویسندگان هیچ تضاد منافع را اعلام نمی کنند.

منابع

بنتو، آر. یک رویکرد میان رشته ای به ارزیابی لرزه ای میراث فرهنگی ساخته شده: مطالعات موردی در لیسبون و حومه. که در تحلیل ساختاری بناهای تاریخی; Aguilar, R., Torrealva, D., Moreira, S., Pando, MA, Ramos, LF, Eds. مجموعه کتاب REALM; اسپرینگر: برلین/هایدلبرگ; جلد ۱۸، ص ۱۰۱-۱ ۳-۱۸٫ [Google Scholar] [CrossRef]
Masciotta، MG; Roque، JCA; راموس، ال اف. Lourenço, PB رویکردی چند رشته‌ای برای ارزیابی وضعیت سلامت سازه‌های میراث: مطالعه موردی کلیسای صومعه جرونیموس در لیسبون. ساخت و ساز ساختن. ماتر ۲۰۱۶، ۱۱۶، ۱۶۹-۱۸۷٫ [Google Scholar] [CrossRef]
زرینسکی، م. توپک، ا. بارکوویچ، ج. پولوویچ، الف. تجزیه و تحلیل هندسه دودکش بنایی صنعتی: ارزیابی کلی مبتنی بر ایستگاه از رویکرد فتوگرامتری سیستم هوایی بدون سرنشین. حسگرها ۲۰۲۱، ۲۱، ۶۲۶۵٫ [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
لینگوا، ا. پیوماتی، پی. Rinaudo، F. فتوگرامتری دیجیتال: یک رویکرد استاندارد برای بررسی میراث فرهنگی. بین المللی قوس. فتوگرام حسگر از راه دور اسپات. Inf. علمی ۲۰۰۳، ۳۴، ۲۱۰-۲۱۵٫ [Google Scholar]
سیلوا، ا. بنتو، آر. یک رویکرد چند رشته‌ای برای ارزیابی لرزه‌ای Edifício dos Brasões، کاخ ملی سینترا. دور بندر. مهندس استرات ۲۰۲۰، سری III، ۹۷-۱۱۰٫ [Google Scholar]
گودینیو، ام. ماچته، آر. پونته، ام. Falcão، AP; Gonçalves، AB; بنتو، R. BIM به عنوان منبعی در مدیریت میراث: برنامه کاربردی برای کاخ ملی سینترا، پرتغال. J. Cult. میراث ۲۰۲۰، ۴۳، ۱۵۳-۱۶۲٫ [Google Scholar] [CrossRef]
پونته، ام. بنتو، آر. واز، SD یک رویکرد چند رشته ای برای ارزیابی لرزه ای کاخ ملی سینترا. بین المللی جی آرچیت. میراث. ۲۰۲۱، ۱۵، ۷۵۷-۷۷۸٫ [Google Scholar] [CrossRef]
اولیویرا، CS; ناوارو، M. دوره های اساسی ارتعاش ساختمان های RC در پرتغال از تکنیک های تجربی و عددی درجا. گاو نر زمین مهندس ۲۰۱۰، ۸، ۶۰۹–۶۴۲٫ [Google Scholar] [CrossRef]
رویا، دی. گارا، اف. بالدوچی، آ. Dezi، L. آزمایش‌های ارتعاش محیطی بر روی ساختمان مدرسه بتن مسلح قبل و بعد از مقاوم‌سازی کار با “برج‌های اتلاف‌کننده” فولادی خارجی. در مجموعه مقالات نهمین کنفرانس بین المللی دینامیک سازه، EURODYN 2014، پورتو، پرتغال، ۳۰ ژوئن تا ۲ ژوئیه ۲۰۱۴٫ صص ۲۵۰۹–۲۵۱۶٫ [Google Scholar]
پیرلئونی، پی. کونتی، ام. بلی، ا. پالما، ال. اینسیپینی، ال. ساباتینی، ال. والنتی، اس. مرکوری، م. راه حل Concetti، R. IoT بر اساس پروتکل MQTT برای نظارت بر ساختمان در زمان واقعی. در مجموعه مقالات بیست و سومین سمپوزیوم بین المللی فناوری های مصرف کننده (ISCT) IEEE، آنکونا، ایتالیا، ۱۹ تا ۲۱ ژوئن ۲۰۱۹؛ صص ۵۷-۶۲٫ [Google Scholar]
بیاگینی، سی. کاپون، پی. دوناتو، وی. Facchini، N. به سوی اجرای BIM برای سایت های مرمت بناهای تاریخی. Autom Constr 2016، ۷۱، ۷۴-۸۶٫ [Google Scholar] [CrossRef]
برومانا، آر. دلا توره، اس. پرویتالی، م. بارازتی، ال. کانتینی، ال. اورنی، د. Banfi، F. مدل سازی HBIM مولد برای تجسم پیچیدگی (LOD، LOG، LOA، LOI): نقشه برداری، حفظ، مداخله در سایت – کلیسای کلماژیو (L’Aquila). appl. Geomat. 2018، ۱۰، ۵۴۵-۵۶۷٫ [Google Scholar] [CrossRef]
بارازتی، ال. بنفی، ف. برومانا، آر. گاسمرولی، جی. پرویتالی، م. Schiantarelli، G. Cloud-to-BIM-to-FEM: شبیه سازی ساختاری با BIM تاریخی دقیق از اسکن های لیزری. مدل سیمول. تمرین کنید. تئوری ۲۰۱۵، ۵۷، ۷۱-۸۷٫ [Google Scholar] [CrossRef]
برومانا، آر. اورنی، دی. بارازتی، ال. کوکا، بی. پرویتالی، م. Banfi, F. بررسی و اسکن به مدل BIM برای دانش میراث ساخته شده و مدیریت فعالیت های حفاظتی. که در تحول دیجیتالی فرآیندهای طراحی، ساخت و مدیریت محیط ساخته شده; Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، ۲۰۲۰؛ صص ۳۹۱-۴۰۰٫ [Google Scholar] [CrossRef]
ماچته، آر. سیلوا، جی آر. بنتو، آر. Falcão، AP; Gonçalves، AB; د کاروالیو، JML; Silva، DV انتقال اطلاعات بین دو BIM میراث برای پشتیبانی بازسازی و مدیریت تسهیلات: مطالعه موردی کلبه‌ی کونتس ادلا، سینترا، پرتغال. J. Cult. میراث ۲۰۲۱، ۴۹، ۹۴-۱۰۵٫ [Google Scholar] [CrossRef]
مورنو-گومز، آ. پرز رامیرز، کالیفرنیا؛ دومینگز-گونزالس، آ. والتیرا رودریگز، م. چاوز-الگریا، او. سنسورهای Amezquita-Sanchez، JP مورد استفاده در پایش سلامت ساختاری. قوس. محاسبه کنید. مهندسی روش ها ۲۰۱۸، ۲۵، ۹۰۱–۹۱۸٫ [Google Scholar] [CrossRef]
زو، ال. فو، ی. چاو، آر. اسپنسر، BF; پارک، جی دبلیو. Mechitov، K. توسعه یک شتاب سنج بی سیم با حساسیت بالا برای نظارت بر سلامت سازه. حسگرها ۲۰۱۸، ۱۸، ۲۶۲٫ [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
کولت، سی. کارمونا-فرناندز، پ. یانسنس، اس. آرتوس، ک. گینچارد، ام. هاویلر، سی. بررسی سنسورها برای اندازه‌گیری ارتعاشات لرزه‌ای فرکانس پایین; CERN-ATS-Note-2011-001 TECH 2011; سرن: ژنو، سوئیس، ۲۰۱۱٫ [Google Scholar]
مبارکی، بی. لوزانو-گالانت، اف. سوریانو، آر.پی. Pascual، FJC کاربرد سنسورهای کم هزینه برای نظارت بر ساختمان: مروری بر ادبیات سیستماتیک. ساختمان ها ۲۰۲۱، ۱۱، ۳۳۶٫ [Google Scholar] [CrossRef]
کماری زاده، س. مبارکی، بی. Lozano-Galant، JA; Turmo, J. ارزیابی تفصیلی سنسورهای محدوده کم هزینه برای کاربردهای نظارت بر سلامت ساختاری. در مجموعه مقالات روندهای اخیر در مهندسی ساخت و ساز و آموزش کنفرانس بین المللی RTCEE، آنلاین، ۱۰-۱۱ سپتامبر ۲۰۲۰؛ صص ۱۰-۱۱٫ [Google Scholar]
کماری زاده، س. مبارکی، بی. ما، اچ. Lozano-Galant، JA; Turmo, J. توسعه یک سیستم کم هزینه برای اندازه گیری دقیق ارتعاشات سازه. حسگرها ۲۰۲۱، ۲۱، ۶۱۹۱٫ [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
کماری زاده، س. کوماری، م. احمد، ع. Lozano-Galant، JA; راموس، جی. Turmo, J. شیب‌سنج کم‌هزینه بی‌سیم جدید که از ترکیب اندازه‌گیری‌های ژیروسکوپ‌های چندگانه MEMS و شتاب‌سنج‌ها ساخته شده است. حسگرها ۲۰۲۲، ۲۲، ۵۶۰۵٫ [Google Scholar] [CrossRef]
کاسیلو، ام. Guida، CG; لومباردی، م. لوروسو، آ. مارونگیو، اف. Santaniello, D. حفظ پیش‌بینی ساختمان‌های تاریخی از طریق سیستم مبتنی بر اینترنت اشیا. در مجموعه مقالات MELECON 2022—IEEE بیست و یکمین کنفرانس الکتروتکنیکی مدیترانه ای، پالرمو، ایتالیا، ۱۴ تا ۱۶ ژوئن ۲۰۲۲؛ صص ۱۱۹۴–۱۱۹۸٫ [Google Scholar] [CrossRef]
Chianese، A. Piccialli, F. طراحی یک موزه هوشمند: وقتی میراث فرهنگی به اینترنت اشیا می پیوندد. در مجموعه مقالات هشتمین کنفرانس بین المللی ۲۰۱۴ در مورد برنامه های کاربردی، خدمات و فناوری های موبایل نسل بعدی، NGMAST 2014، آکسفورد، بریتانیا، ۱۰-۱۲ سپتامبر ۲۰۱۴٫ صص ۳۰۰-۳۰۶٫ [Google Scholar] [CrossRef]
آماتو، اف. Chianese، A. مازئو، آ. Moscato، V. پیکاریلو، ا. Piccialli, F. پروژه موزه سخنگو. به محاسبات ادامه دهید. بدانید ۲۰۱۳، ۲۱، ۱۱۴-۱۲۱٫ [Google Scholar] [CrossRef]
ولی نژادشوبی، م. مصلی، ا. Bagchi، A. ادغام BIM در عملیات مدیریت امکانات مبتنی بر حسگر. جی. فیسیل. مدیریت ۲۰۲۲، ۲۰، ۳۸۵–۴۰۰٫ [Google Scholar] [CrossRef]
ماتالوتو، بی. مندز، اچ. تعامل Ferreira، JC Things2people برای صرفه جویی در انرژی در فضاهای مشترک با استفاده از BIM. Appl. علمی ۲۰۲۰، ۱۰، ۵۷۰۹٫ [Google Scholar] [CrossRef]
ماتالوتو، بی. فریرا، جی سی. Resende، R. مور، آر. لوئیس، اس بیم در مردم ۲ نفر و things2people فرآیند تعاملی حسگرها ۲۰۲۰، ۲۰، ۲۹۸۲٫ [Google Scholar] [CrossRef]
کیم، اس. Frangopol، DM برنامه ریزی بهینه نظارت بر عملکرد سازه بر اساس ارزیابی اهمیت قابلیت اطمینان. مهندسی احتمالی مکانیک. ۲۰۱۰، ۲۵، ۸۶-۹۸٫ [Google Scholar] [CrossRef]
جنتیله، سی. روکولو، ا. Canali، F. نظارت طولانی مدت برای تعمیر و نگهداری ساختاری مبتنی بر شرایط کلیسای جامع میلان. ساخت و ساز ماتر ۲۰۱۹، ۲۲۸، ۱۱۷۱۰۱٫ [Google Scholar] [CrossRef]
لی، ایکس. زی، ال. لو، دبلیو. ژو، اس. هونگ، سی. لان، دبلیو. Shi, Q. نظارت بر سلامت ساختاری یک ساختمان تاریخی در طول فرآیند ارتقاء: طراحی سیستم و تجزیه و تحلیل داده ها. ساختار. مانیتور سلامت. ۲۰۲۳. [Google Scholar] [CrossRef]
موندال، تی جی; جهانشاهی، MR کاربردهای پایش سلامت ساختاری مبتنی بر بینایی کامپیوتری و ارزیابی وضعیت در شهرهای هوشمند آینده. که در ظهور شهرهای هوشمند: سیستم های سنجش و نظارت ساختاری پیشرفته; الزویر: آمستردام، هلند، ۲۰۲۲؛ صص ۱۹۳-۲۲۱٫ [Google Scholar] [CrossRef]
موندال، تی جی; جهانشاهی، مدل‌سازی MR و پیش‌بینی اندازه‌گیری کرنش SHM برای یک پل معلق در مقیاس بزرگ در طول رویدادهای طوفان با استفاده از فرآیند گاوسی ناهمسان متغیر. مهندس ساختار ۲۰۲۲، ۲۵۱، ۱۱۳۵۵۴٫ [Google Scholar] [CrossRef]
وانگ، Q.-A.; وانگ، سی.-بی. Ma، Z.-G. چن، دبلیو. Ni، Y.-Q. وانگ، سی.-ف. Yan، BG; چارچوب مدل خطی پویا بیزی Guan، PX برای پیش‌بینی داده‌های نظارت بر سلامت ساختاری و داده‌های گمشده در طول رویدادهای طوفان. ساختار. مانیتور سلامت. ۲۰۲۲، ۲۱، ۲۹۳۳-۲۹۵۰٫ [Google Scholar] [CrossRef]
STA DATA. 3 موری, V13201; STA DATA: تورین، ایتالیا، ۲۰۲۲٫
نتو، ام جی Monserrate خانه رمانتیک یک خانواده انگلیسی; کلیدوسکوپ: لیسبون، پرتغال، ۲۰۱۵٫ [Google Scholar]
اتودسک. Recap Pro, V230; Autodesk: سانفرانسیسکو، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا، ۲۰۲۳٫
شکل. کمپین اکتشاف ژئوفیزیک ۲۰۱۱٫ در دسترس آنلاین: https://morph.pt/Campanha-de-Prospeccao-Geofisica/ (دسترسی در ۱۲ ژوئن ۲۰۲۳).
راه حل های ارتعاش سازه (SVIBS). ARTEMIS Modal Proنسخه ۷۲۱۵; SVIBS: آلبورگ، دانمارک، ۲۰۲۲٫
اتودسک. Revit 2023نسخه ۲۰۲۳; Autodesk: سانفرانسیسکو، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا، ۲۰۲۳٫
لاگومارسینو، اس. پنا، ا. گالاسکو، آ. برنامه Cattari، S. TREMURI: یک مدل قاب معادل برای تحلیل لرزه ای غیرخطی ساختمان های بنایی. مهندس ساختار ۲۰۱۳، ۵۶، ۱۷۸۷-۱۷۹۹٫ [Google Scholar] [CrossRef]
اتودسک. اتوکد ۲۰۲۲نسخه ۲۰۲۲; Autodesk: سانفرانسیسکو، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا، ۲۰۲۲٫
Candeias، P. کوریا، ا. کاستا، آ. کاتارینو، جی. پیپا، م. کروز، اچ. کاروالیو، ای. Costa, A. جنبه های کلی کاربرد یوروکد ۸ در پرتغال – قسمت ۳ – ضمیمه C (اطلاعاتی) – ساختمان های بنایی. دور بندر. مهندس استرات ۲۰۲۰، سری III، ۹۹-۱۲۰٫ [Google Scholar]
آلارکون، م. سوتو، پ. هرناندز، اف. Guindos, P. نظارت بر سلامت سازه اولین ساختمان آزمایشی ۶ طبقه با قاب چوبی سبک در آمریکای جنوبی با استفاده از ابزار دقیق لرزه نگاری RaspberryShake کم هزینه. مهندس ساختار ۲۰۲۳، ۲۷۵، ۱۱۵۲۷۸٫ [Google Scholar] [CrossRef]
سیوری، دی. کاتاری، اس. Lepidi, M. چارچوب روش شناختی برای ارتباط کاهش فرکانس ناشی از زلزله با آسیب سازه ای در ساختمان های بنایی. گاو نر زمین مهندس ۲۰۲۲، ۲۰، ۴۶۰۳-۴۶۳۸٫ [Google Scholar] [CrossRef]

شکل ۱٫
محل مطالعه موردی: پرتغال (سمت چپ)، لیسبون (مرکز کردنپارک و کاخ مونسرات (درست)، کاخ مونسرات (سمت چپ).

شکل ۲٫
کرونوگرام مونسرات، نشان می دهد که متعلق به چه کسی و سرنشینان مختلف است.

شکل ۳٫
نمای پرسپکتیو ابر نقطه ای.

شکل ۴٫
موقعیت اهداف پشتیبانی شبکه توپوگرافی نمای پلان ابر نقطه در Autodesk ReCap^®.

شکل ۵٫
محل قرارگیری پنجره های GPR در قسمت طولی کاخ (بالا) و نمای سه بعدی (سمت چپ): (آ) پنجره در عمق ۰٫۰۹۱ متری که یک الگوی خطی مطابق با سنگ تراشی آجری را نشان می دهد. (ب) پنجره در عمق ~ ۰٫۱۷ متری که اشکال بلوک مطابق با سنگ تراشی را نشان می دهد. و (ج) پنجره ای در عمق ۱۲/۰ متری که اشکال بلوک مطابق با سنگ تراشی را نشان می دهد.

شکل ۶٫
محل شکاف ها در اتاق کار غربی روی و زیر پنجره طبقه سوم: نمای ترک متر (ترک کرد) عکس از ترک ها در رابطه با دیوار (وسط) موقعیت در نمای پلان (درست).

شکل ۷٫
بررسی تجهیزات در محل: (آ) موقعیت و جهت شتاب سنج ها. (ب) موقعیت S1: Etna2 (بالا) و XDK110 (پایین).

شکل ۸٫
معیار تضمین معین ARTeMIS، در موقعیت S1، برای XDK (آ) و Etna2 (ب).

شکل ۹٫
نمایش H-BIM از کاخ: منطقه مطالعه با رنگ قوی. رنگ های روشن و قوی قطعات مدل سازی شده عددی را مشخص می کند.

شکل ۱۰٫
از Revit تا ۳Muri: (آ) مدل در Autodesk Revit^® (i) و طرح قاب سیمی ساده شده با تمام عناصر ساختاری همه طبقات روی هم قرار گرفته است (ii)؛ (ب) شناسایی سطوح در ۳Muri.

شکل ۱۱٫
۳Muri تجزیه و تحلیل می کند: (آ) حالت‌های ارتعاش اصلی در نمای عمودی و پلان، (x) ترجمه X خالص با فرکانس ۳٫۵۷۹ هرتز و (y) ترجمه Y خالص با فرکانس ۳٫۷۸۴ هرتز. (ب) مدل نهایی ۳Muri با گره های صلب، اسپندل ها و پایه ها نشان داده شده است.

شکل ۱۲٫
سنسور XDK برای نظارت مستمر: موقعیت و جهت.

شکل ۱۳٫
داده های نظارت مستمر (به مدت چهار ماه) شتاب در گرم برای XDK. اندازه گیری بدون تغییر روند و فیلتر کردن میانگین ۳ دقیقه اندازه گیری های ۱ ثانیه.

شکل ۱۴٫
داده های نظارت مستمر (به مدت چهار ماه) دما در درجه سانتی گراد XDK به رنگ سیاه (میانگین، حداکثر و حداقل در روز) و دمای روز IPMA در مقادیر حداکثر و حداقل درجه سانتی گراد برای Sintra.

شکل ۱۵٫
داده های پایش مداوم (به مدت چهار ماه) رطوبت در % XDK به رنگ سیاه (میانگین، حداکثر و حداقل در روز) و بارندگی از Sintra IPMA.

شکل ۱۶٫
طرح WSN آینده برج مرکزی.

میز ۱٫
ویژگی های سنسورهای ETNA2 و بوش BMA280.

		ETNA2	بوش BMA280
سنسور کارایی	نوع شناسی	تعادل نیرو	MeM
	وضوح	۲۴ بیتی	۱۴ بیتی
	حساسیت	۱ گرم / ۲ ^ ۲۴ = ۱ گرم / ۱۶,۷۷۷,۲۱۶ = ۵۹٫۶ از	± ۲ گرم: ۴۰۹۶ LSB/g = 0.244 میلی گرم
		۲ گرم/۲^۲۴ = ۲ گرم/۱۶۷۷۷۲۱۶ = ۱۱۹٫۲ از *	۴± گرم: ۲۰۴۸ LSB/g = 0.488 میلی گرم *
		۴ گرم/۲^۲۴ = ۴ گرم/۱۶۷۷۷۲۱۶ = ۲۳۸٫۴ از *	۸± گرم: ۱۰۲۴ LSB/g = 0.977 میلی گرم *
			۱۶ ± گرم: ۵۱۲ LSB/g = 1.953 میلی گرم *
	ولتاژ	۹–۲۸ (VDC)	۱٫۶۲-۳٫۶ (VDD)
محدودیت های زیست محیطی	محدوده دما و رطوبت برای عملکرد صحیح	۲۰- تا ۷۰ درجه سانتی گراد ۰-۱۰۰٪ RH (غیر متراکم)	-۴۰ درجه سانتیگراد تا +۸۵ درجه سانتیگراد (۰٫۰۱۵٪ حساسیت به K تغییر دما)
	اندازه سنسور	۱۵ سانتی متر × ۱۵ سانتی متر × ۷٫۵ سانتی متر	۶۰ میلی متر × ۴۰ میلی متر × ۲۲ میلی متر
		(۱٫۵ کیلوگرم)	(۵۴ گرم)
		(در هر واحد)	(XDK110)
مسائل اقتصادی	هزینه سنسور	۶۳۰۰ یورو	۳۰۰ یورو (XDK110)
	در دسترس بودن بازار	Y	ن
	نصب آسان	Y	Y
	نیاز به لوازم جانبی مانند سیستم های جمع آوری داده ها، جریان الکتریکی، سیم کشی و غیره.	Y (باید جریان الکتریکی داشته باشد و اتصال کابل بین واحد و آنتن)	Y (به دلیل عمر باتری محدود)

* سایر حالت های ثبت نام در این اثر استفاده نشده است.

جدول ۲٫
خواص مکانیکی مصالح دیوار.

	مدول الاستیسیته E (GPa)	مدول اعوجاج G (GPa)	مقاومت برشی t (MPa)	مقاومت فشاری fc (MPa)	وزن حجمی w (kN/m³)
سنگ تراشی معمولی نامنظم با چسبندگی خوب	۱٫۷۰	۰٫۶۰	۲٫۶۰	۰٫۰۸	ساعت ۲۱٫۰۰
سنگ تراشی معمولی با کیفیت	۲٫۸۰	۰٫۹۰	۶٫۰۰	۰٫۰۸	ساعت ۲۲٫۰۰
تقسیم بندی	۰٫۰۶۰	۰٫۰۰۳۵	۰٫۰۷۵	۱۰۰۰	۱۴۰۰۰

جدول ۳٫
مقادیر دوره ها، فرکانس ها و عوامل مشارکت انبوه برای حالت های ارتعاش اصلی.

حالت های لرزش	عددی			تجربی	خطا (%)
	فرکانس (هرتز)	عوامل مشارکت توده ای		فرکانس (هرتز)
	فرکانس (هرتز)	م_ایکس (%)	م_y (%)	فرکانس (هرتز)
۱	۳٫۵۷۹	۳۵٫۸۵	۰٫۰۳	۳٫۹۵	۹٫۵
۲	۳٫۷۸۴	۰٫۰۸	۱۷٫۰۳	۴٫۰۶۵	۶٫۹

سلب مسئولیت/یادداشت ناشر: اظهارات، نظرات و داده‌های موجود در همه نشریات صرفاً متعلق به نویسنده (ها) و مشارکت‌کننده (ها) است و نه MDPI و/یا ویرایشگر. MDPI و/یا ویراستار(های) مسئولیت هرگونه آسیب به افراد یا دارایی ناشی از هر ایده، روش، دستورالعمل یا محصولات اشاره شده در محتوا را رد می کنند.

© ۲۰۲۳ توسط نویسندگان. دارنده مجوز MDPI، بازل، سوئیس. این مقاله یک مقاله با دسترسی آزاد است که تحت شرایط و ضوابط مجوز Creative Commons Attribution (CC BY) توزیع شده است (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

منابع:
۱- shahrsaz.ir , ساختمانها، جلد. ۱۳، صفحات ۱۵۳۲: یک مدل مبتنی بر BIM برای نظارت بر سلامت ساختاری بدنه مرکزی کاخ مونسرات: یک رویکرد اول
,۱۶۸۶۸۳۶۷۰۵
۲- https://www.mdpi.com/2075-5309/13/6/1532 | 2023-06-15 04:30:00