«عنوان» «صفحه»فصل اول- کلیات......... 131-1- مقدمه........... 21-2- پایش سلامت سازهها....... 41-3- آسیب در پلها........... 41-4- هدف و گستره رساله حاضر......... 51-5- ابعاد رساله......... 8فصل دوم- مرور ادبيات فنى و تاريخچه مطالعات پيشين........... 22-1- مقدمه............................................... 102-2- شناسايي آسیب با استفاده از آنال‍يز تحل‍يل‍ي با فرايند معکوس122-2-1-روشهاي محاسبه سخت................................ 122-2-2- روشهاي محاسبه نرم............................... 132- 3- تغيير در خصوصيات مودى............................... 132- 3- 1- تغيير فركانس.................................. 142- 3-2- تغيير ميرائى................................... 162- 3-3- تغيير اشكال مودی............................... 162-4- كنترل پاسخ.......................................... 172-5- تغييرات تابع پاسخ فركانسى و تابع پاسخ ضربه........... 172-6- روشهاى احتمالاتی..................................... 172-6-1- مشخصه توابع چگالی احتمال........................ 182-6- 2- آزمون همبستگى.................................. 182-6-3- تابع وابستگى.................................... 192-7- مدلهاى خانواده ARMA................................. 192- 8- ماتريس نرمی........................................ 192-9- اصلاح ماتريسهاى مشخصه................................ 202-10- تئورى انتشار امواج................................. 202-11- شناسايي آسیب با استفاده از الگوريتم بهینهیابی...... 212-11-1- شناسايي آسیب با استفاده از الگوريتم ژنتیک...... 212-11-2- تشخیص آسیب بر اساس سایر روشهای بهینهیابی....... 222- 12- تشخیص آسیب بر اساس پردازش سيگنالها................. 232-12-1- پردازش در حوزه زمان............................ 232- 12-2- پردازش در حوزه فركانس......................... 252-12-2-1- تحليل فوريه.............................................. 262-12-2-2- تبدیل فوریه با زمان کوتاه................................ 262-12-2-3- تحليل ويولت (موجک)....................................... 272-12-2-4- بسته ويولتي (ویولت پکت).................................. 282-12-2-5- تحلیل کرولت ( منحنیک).................................... 302- 12-3- پردازش در حوزه زمان- فركانس................... 302-12-3-1- ارائه ويگنر- ويل......................................... 332-12-3-2- كلاس كوهن................................................. 342-13-تاريخچه مطالعات در زم‍ينه تشخيص آسیب در سازه پلها..... 352-13-1- مقدمه............................................ 352-13-2- تشخيص آسیب در سازه پلها با استفاده از شبكههاي عصب‍ي. 352-13-3- تشخيص آسیب در سازه پلها با استفاده از الگوريتم ژنتيک382-13-4- تشخيص آسیب در سازه پلها با استفاده از روشهای پردازش سیگنال 402-13-5- تشخیص آسیب در سازه پل با استفاده از دادههای ناقص... 422-14- تاریخچه مطالعات در زمینه تشخیص آسیب با استفاده از دادههای استاتیکی.................................................. 422-15- جمعبندی............................................. 44فصل سوم- روشها و الگوریتمهای بیهنهیابی.................... 463-1- مقدمه................................................ 473-2- انواع روشهای بهینهیابی............................... 473-2-1- روشهای شمارشی..................................... 473-2-2- روشهای محاسباتی- عددی............................. 483-2-3- روشهای تکاملی..................................... 483-3- الگوریتم ژنتیک....................................... 483-3-1- مقدمه............................................. 483-3-2-ساختار الگوريتم ژنتيک.............................. 503-3-3-اجزاي الگوريتم ژنتيک............................... 513-3-3-1- متغيرهاي طراحي................................ 513-3-3-1-1- متغيرهاي طراحي گسسته.................................... 513-3-3-1-2- متغيرهاي طراحي پيوسته................................... 523-3-3-2- تابع صلاحيت.................................... 523-3-3-2-1- درجهبندي تابع صلاحيت..................................... 533-3-4- عملگرهاي ژنتيک.................................... 553-3-4-1- عملگرتکث‍ير.................................... 563-3-4-2- عملگر پيوند................................... 573-3-4-3- عملگرجهش...................................... 593-3-5- شكاف نسل.......................................... 603-3-6- مزایای الگوریتم ژنتیک............................. 613-4- الگوریتم بهينه یابي گروه ذرات (PSO).................... 613-4-1- مقدمه............................................. 613-4-2- نحوه ارتباط بین اجزاء در فرآیند رسیدن به هدف........ 633-4-2-1- همسايگي جغرافيايي............................. 633-4-2-2- همسايگي به شيوه شبکه هاي اجتماعي.............. 633-4-3- تشریح روش گروه ذرات................................ 643-4-3-1- همگرایی الگوریتم PSO........................... 663-4-3-2- بهبودهای الگوریتم............................. 673-4-3-3- مواجهه با محدودیتها........................... 683-4-4- الگوریتم گروه ذرات با گروه منفعل (PSOPC)............ 693-5- الگوریتم............................................. 703-5-1- مقدمه............................................. 703-5-2- تشریح روش BB-BC.................................... 703-6- الگوریتم جستجوی سیستم باردارشده(CSS).................. 753-6-1- مقدمه............................................. 753-6-1-1- قوانین الکتریکی............................... 753-6-1-2- قوانین مکانیک نیوتنی.......................... 763-6-2- روش جستجوی سیستم ذرات باردار با متغیرهای پیوسته.... 773-6-3- راندمان قوانین CSS............................... 843-7- سایر الگوریتمها..................................... 863-8- جمعبندی............................................. 86فصل چهارم- روشهای پیشنهادی تشخیص آسیب در سازه با الگوریتمهای تکاملی874-1- مقدمه................................................ 884-2- روش پیشنهادی اول- استفاده از اطلاعات استاتیکی برای تشخیص آسیب 894-2-1- فرضیات در استفاده از دادههای استاتیکی.............. 894-2-2- تشخیص آسیب در سازه بر اساس پاسخهای استاتیکی........ 904-2-3- اعمال اثرات نوفه در تشخیص آسیب استاتیکی............ 924-3- روش پیشنهادی دوم- استفاده از اطلاعات دینامیکی برای تشخیص آسیب 934-3-1-فرضیات در استفاده از دادههای دینامیکی............... 934-3-2- تشخیص آسیب در سازه بر اساس پاسخهای دینامیکی........ 934-3-2-1- روش اول تشخیص آسیب در سازه.................... 934-3-2-2- روش دوم تشخیص آسیب در سازه.................... 954-3- 3- اعمال اثرات نوفه در تشخیص آسیب دینامیکی........... 974-4- عدم قطعیتها در تشخیص آسیب............................ 974-5- شیوه انجام تشخیص آسیب................................ 98فصل پنجم- تجزیه وتحلیل نتایج تحقیق....................... 1015-1- مقدمه............................................... 1025-2- سازههای مورد بررسی برای تشخیص آسیب.................. 1025-2-1-مقدمه............................................. 1025-2-2- تیر فولادی........................................ 1045-2-3- پل خرپایی فولادی................................... 1045-2-3-1-پل خرپایی 1.................................... 1045-2-3-2- پل خرپایی ( Belgian) شماره 2..................... 1055-2-3-3- پل خرپایی ( Belgian) شماره 3..................... 1065-2-4- پل قوسی فلزی...................................... 1065-3- تشخیص آسیب با استفاده از دادههای استاتیکی........... 1085-3-1- پل قوسی فولای دو بعدی.............................. 1095-3-2- پل خرپایی فولای دو بعدی............................ 1125-3-3- بررسی مدل آزمایشگاهی.............................. 1155-4- تشخیص آسیب با استفاده از دادههای دینامیکی........... 1225-4-1- پل خرپایی فولای دو بعدی............................ 1235-4-2- پل تیر شکل فولای دو بعدی........................... 1265-4-3- پل خرپایی فولای دو بعدی( Belgian)..................... 1295-4-4- پل خرپایی فولای دو بعدی(Bowstring)................... 1335-4-5- پل خرپایی فولای.................................... 1365-4-6- بررسی مدل آزمایشگاهی.............................. 139فصل ششم- نتیجهگیری و پیشنهادات........................... 1456-1- نتیجهگیری........................................... 1456-2- پیشنهادات........................................... 149مراجع.................................................... 150پیوست 1- واژه نامه ( فارسی- انگلیسی)..................... 160«عنوان» «صفحه»شکل 2-1- دسته بندی کلی روشهای تشخیص آسیب.................. 10شکل 2-2- تجزیه سیگنال توسط تبدیل ویولت پکت[80]............. 28شکل 2-3-الف- تجزيه نمونه‌هاي زماني مربوط به دو سيگنال مختلف[36]29شکل 2-3-ب- تجزيه نمونه‌هاي زماني مربوط به دو سيگنال مختلف[36]30شکل 2-4- فرآیند معمول تشخیص آسیب در سازه پلها [134]........ 41شکل 2-5- فلوچارت فرآیند محاسباتی تشخیص آسیب[136]........... 42شکل3-1- درجه بندي خطي در شرايط عادي [148].................. 54شکل3-2- درجه بندي خطي در شرايط ويژه[148]................... 54شکل3-3- نحوه انتخاب طرح به وسيله چرخ گردان [148]........... 56شکل3-4- نحوه عملكرد پيونديك نقطه اي[148]................... 58شکل3-5- نحوه عملكرد پيوند دو نقطهاي [148].................. 58شکل3-6- نحوه عملكرد پيوند سه نقطهاي [148].................. 58شکل3-7- نحوه عملكرد پيوند يكنواخت [148].................... 59شکل3-8- نحوه عملكرد جهش [148].............................. 59شکل 3-9- مقايسه حرکت جمعي و انفرادي پرندگان[149]........... 61شکل3-10- نحوه حرکت ذره در میان گروه[149]................... 62شکل3-11- قوانین حرکت ذرات[149]............................. 62شکل3-12- همسايگي جغرافيايي[149]............................ 63شکل3-13-گراف نحوه ارتباط در همسايگي به شيوه شبکههاي اجتماعي[149] 64شکل 3-14- تعیین موقعیت و سرعت جدید ذره.................... 65شکل 3-15- (الف) ذره در موقعیت امکانناپذیر ،(ب) ذره در موقعیت امکانپذیر[153]................................................. 68شکل 3-16- فلوچارت الگوریتم گروه ذرات با گروه منفعل........ 70شکل 3-17- گسترده شدن کاندیداهای حل اولیه برروی فضای جستجوی دو بعدی؛ مرکز جرم این کاندیداها با دایره قرمز رنگ مشخص شده است. [155]71شکل 3-18- مثالی از انباشتگی نقاط در اطراف مرکز جرم پس از 500 تکرار[156].......................................................... 73شکل-3-19- فلوچارت الگوریتم BB-BC............................ 74شکل 3-20- ترازوی پیچشی کولمب که ذرات باردار A و B در آن قرار دارند[158].......................................................... 75شکل 3-21- مقایسه میان بزرگی نیروی وارد بر ذره با استفاده از دو رابطه متفاوت[158]............................................... 80شکل 3-22- فلوچارت الگوریتم سیستم جستجوی ذرات باردار (CSS).... 84شکل4-1- فلوچارت الگوریتم ژنتیک............................ 99شکل 4-2- فلوچارت الگوریتم گروه ذرات با گروه منفعل......... 99شکل 4-3- فلوچارت الگوریتم انفجار بزرگ(BB-BC)............... 100شکل 4-4- فلوچارت الگوریتم سیستم جستجوی ذرات باردار (CSS).... 100شکل 5-1-انواع خرپاهای مورد استفاده در پلها............... 103شکل 5-2- سازه قوسی شکل مورد استفاده در پلها.............. 104شکل 5-3- سازه پل تیر شکل................................. 104شکل 5-4- پل با سازه خرپایی............................... 105شکل 5-5- هندسه پل خرپایی شکل............................. 105شکل 5-6- هندسه سازه پل خرپایی............................ 106شکل 5-7-الف- هندسه پل قوسی شکل........................... 107شکل 5-7-ب- هندسه پل قوسی شکل با رفتار خرپایی............. 107شکل 5-8- هندسه پل قوسی شکل به همراه محل های آسیب در سناریوهای اول تا سوم...................................................... 109شکل 5-9- نتایج تشخیص آسیب در پل قوسی فلزی در سناریو اول.. 111شکل 5-10- نتایج تشخیص آسیب در پل قوسی فلزی در سناریو دوم.. 111شکل 5-11- نتایج تشخیص آسیب در پل قوسی فلزی در سناریو سوم.. 111شکل 5-12- هندسه پل خرپا شکلبه همراه محلهای آسیب در سناریوهای اول تا سوم......................................................... 112شکل 5-13- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو اول113شکل 5-14- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو دوم114شکل 5-15- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو سوم114شکل 5-16- نصب و راهاندازی سازه خرپایی[161]................ 116شکل 5-17- نحوه بارگذاری در سازه برای تشخیص آسیب[161]...... 117شکل 5-18-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو اول توسط الگوریتم گروه ذرات توسط روش پیشنهادی اول 119شکل 5-19-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو دوم توسط الگوریتم گروه ذرات توسط روش پیشنهادی اول 119شکل 5-20-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو اول توسط الگوریتم ژنتیک توسط روش پیشنهادی اول120شکل 5-21-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو دوم توسط الگوریتم ژنتیک توسط روش پیشنهادی اول120شکل 5-22-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو اول توسط الگوریتم ژنتیک و گروه ذرات توسط روش پیشنهادی اول...................................................... 121شکل 5-23-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو دوم توسط الگوریتم ژنتیک و گروه ذرات توسط روش پیشنهادی اول...................................................... 121شکل 5-24- هندسه پل خرپا شکلبه همراه محلهای آسیب در سناریوهای اول تا سوم......................................................... 123شکل 5-25- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو اول124شکل 5-26- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو دوم125شکل 5-27- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو سوم125شکل 5-28- هندسه تیر به همراه محلهای آسیب در سناریوهای اول تا سوم 126شکل 5-29- نتایج تشخیص آسیب در پل تیر شکل فلزی در سناریو اول127شکل 5-30- نتایج تشخیص آسیب در پل تیر شکل فلزی در سناریو دوم128شکل 5-31- نتایج تشخیص آسیب در پل تیر شکل فلزی در سناریو سوم128شکل 5-32- هندسه خرپای انتخابی به همراه محلهای آسیب در سناریوهای اول تا سوم...................................................... 129شکل 5-33- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو اول130شکل 5-34- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو دوم131شکل 5-35- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپایی فلزی در سناریو سوم131شکل 5-36- تاریخچه همگرایی درخرپای بلژیکی در سناریوی اول... 132شکل 5-37- خطای نتایج الگوریتم BB-BC در هر مرحلهدر خرپای بلژیکی و سناریوی سوم...................................................... 133شکل 5-38- مدل اجزا محدود سازه پل فولادی Bowstring............ 134شکل 5-39- نتایج تشخیص آسیب در پل فلزی در سناریو اول....... 135شکل 5-40- نتایج تشخیص آسیب در پل فلزی در سناریو دوم....... 135شکل 5-41- نتایج تشخیص آسیب در پل فلزی در سناریو سوم....... 136شکل 5-42- مدل اجزا محدود سازه پل فولادی خرپایی............. 137شکل 5-43- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپای فلزی در سناریو اول. 138شکل 5-44- نتایج تشخیص آسیب در پل خرپای فلزی در سناریو دوم. 138شکل 5-45- لرزاننده مغناطیسی[161].......................... 139شکل 5-46- محل نصب لرزاننده و سنسورهای ثبت کننده شتاب[161]. 140شکل 5-47- شکلهای مودی برگرفته از نتایج آزمایشگاهی درحالت سالم و آسیب دیده[161]................................................. 140شکل 5-48-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو اول توسط الگوریتم گروه ذرات توسط روش پیشنهادی دوم 141شکل 5-49-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو دوم توسط الگوریتم گروه ذرات توسط روش پیشنهادی دوم 142شکل 5-50- مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو اول توسط الگوریتم BB-BC توسط روش پیشنهادی دوم142شکل 5-51-مقایسه نتایج تشخیص آسیب در مدل آزمایشگاهی در تطبیق با تشخیص آسیب در سناریو دوم توسط الگوریتم BB-BC توسط روش پیشنهادی دوم143 «عنوان» «صفحه»جدول 2-1- خلاصه شیوههای تشخیص آسیب......................... 11جدول 5-1- سطح مقطع اعضای پل خرپایی....................... 105جدول 5-2- سطح مقطع اعضای پل خرپایی....................... 106جدول 5-3- الف- سطح مقطع اعضای پل قوسی.................... 107جدول 5-3-ب- سطح مقطع اعضای خرپا.......................... 107جدول 5-4- سناريوهاي مختلف درصد آسيبدیدگی اعضا........... 110جدول 5-5- بارهای استاتیکی اعمالی به درجات آزادی.......... 110جدول 5-6- سناريوهاي مختلف آسيب در پل خرپایی............. 113جدول 5-7- مشخصات مصالح و سطح مقطع سازه آزمایشگاهی........ 116جدول 5-8- جدول بارگذاری و اندازهگیری تغییرمکانها قبل اعمال آسیب [161]......................................................... 117جدول 5-9- سناريوهاي مختلف آسيب در پل خرپایی 14 دهانه [161]118جدول 5-10- سناريوهاي مختلف آسيب در پل خرپایی............. 124جدول 5-11- سناريوهاي مختلف آسيب در پل تیر شکل............ 127جدول 5-12- سناريوهاي مختلف آسيب در پل خرپا( Belgian)........ 130جدول 5-13- سناريوهاي مختلف آسيب در پل خرپا(Bowstring)...... 134جدول 5-14- سناريوهاي مختلف آسيب در پل خرپا............... 137جدول 5-15- سناريوهاي مختلف آسيب در سازه آزمایشگاهی[161].. 140 1-1- مقدمهوقوع بارگذارىهاى ناگهانى و ویژه نظير باد و زلزله، آسیبهاى مختلفى را در سازهها ايجاد مىنمايد و رخداد چنين خسارات و نواقصى در سازه سبب تغییر مشخصات و رفتار سازه مىگردد. همچنين گذشت زمان و شرايط محیطى نيز سبب فرسايش و زوال مصالح سازهها و در نتیجه تغییر مشخصات آنها مىگردد. موارد مذكور سبب شده است تا شناسايى خصوصیات سیستم، تشخيص آسیب موجود در آن (شدت، نوع، زمان و محل آسیب) و پایش سلامت سازه[1] به يكى از مسائل مهم در علوم مهندسى، از جمله مهندسى عمران بدل گردد.به بیان دیگر بررسی رفتار سازههای مهم نظیر پلها، سدها تحت بارهای عادی و یا بارهای خاص مانند زلزله برای مهندسین ممکن گردیده که موجب تشخیص آسیب در سازهها به عنوان زیر مجموعهای در این بحث شده است. در این راستا با در اختیار داشتن پاسخهای سازه قبل و پس از آسیب میتوان شدت، نوع و محل آسیب را بدست آورد.از آنجا كه آسیب ايجاد شده در سازه تاثیر مستقيمى بر خصوصیات و مشخصات سازه مىگذارد، سلامت سازه به نوع، شدت و محل آسیب ايجاد شده در آن وابسته بوده و به همين سبب توانايى تشخيص آسیب ايجاد شده در سيستمهاى مختلف سازهایاز جمله ساختمانها يكى از موضوعات مهم و قابل توجه به شمار مىرود. منظور از آسیب، ايجاد هرگونه تغيير در خصوصات سيستم بوده به گونهاى كه رفتار آن نسبت به وضعيت اوليه تغيير نمايد. اين تعريف در سازهها، به تغییرات خصوصیات مصالح يا هندسه سازه كه كارایی سازه در حال و آينده را مختل مىسازد، محدود میگردد. با نظر به آنچه كه اشاره گرديد، مباحث شناسایی خصوصيات سيستم، تشخيص آسیب ايجاد شده و پايش سلامت سازهها بصورت وابسته بوده و گاهی بطور همزمان مورد توجه قرار میگیرند.از آن جا كه كشور ما در يكى از مناطق لرزهخیز جهان قرارگرفته است، علاوه بر سایر آسیبها بيشترين آسیبی كه در سازهها رخ میدهد در اثر زلزله مىباشد. اگرچه اين آسیبها ممكن است چندان واضح نباشدكه قابلیت شناسایی توسط بازديدهاى ميدانى را داشته باشد، اما مىتواند تغییراتى در خصوصیات سازه ايجاد نمايد كه سبب كاهش سطح عملكردى سازه موجود در زلزلههاى بعدى گرديده و حتى اسباب تخريب كلى سازه در زلزلههاى آينده را فراهم آورد. لازم به ذکر است که عدم شناسایی به موقع آسیب موجب از حیز انتفاع افتادن سازه و تحمیل هزینه اقتصادی به لحاظ ساخت مجدد سازه خواهد شد. در خصوص سازههای خاص و شریانهای حیاتی علاوه بر مشکلات اقتصادی، معضلات اجتماعی و یا حتی سیاسی را نیز میتواند در بر داشته باشد. برای روشن شدن اهمیت پایش سلامت سازه میتوان آن را با آزمایشات تشخیصی پزشکی برای حصول اطمینان از سلامت انسان قیاس نمود.در گذشته از روشهاى گوناگونى به منظور بررسى سلامت سازهها استفاده شده است كه عموماً شامل مشاهدات ميدانى و آزمايشهای محدود شامل آزمايشهاى مخرب و غیرمخرب بودهاند. اما پیش شرط لازم براى انجام چنین آزمایشهایی حدس محدوده آسیب ايجاد شده سازهها و در دسترس بودن آن مىباشد كه بنابراين نتايج ناشى از آنها كاملاً وابسته به حدس درست محل احتمالی آسیب هستند. علاوه بر اين، انجام اين آزمايشها نیاز به ابزارهایى دارد كه اين امر سبب افزايش هزینههاى انجام آنها مىگردد. بنابراين تعداد آزمايشهاى انجام شده جهت بررسى سازه مىبايست به حداقل مقدار لازم كاهش داده شوند. از سوى ديگر، مهارت كاربر نيز در دقت نتايج بدست آمده، نقش مستقيم داشته و سبب ضعف بيشتر اين آزمايشها در تشخيص آسیب و شناسایی مشخصات سازه مىگردد. همچنین به دليل کیفى بودن نتايج بدست آمده، اين آزمایشها نمىتوانند تخمينى از تغييرات به وقوع پيوسته در خصوصات ديناميكى سازه آسیب ديده، بدست دهند.با پیشرفت علم، با بهرهگیری از اطلاعات استاتیکی ثبت شده در سازهها و تغییرات آن به تعیین خواص سازه با اینگونه ثبتها قدم برداشته شد. همچنین پس از آنكه دانشمندان به سمت استفاده از دادههاى ارتعاشى براى پیداكردن خواص ديناميكى سازهها پیش رفتند، با انجام آزمايشهاى ارتعاشات محيطى و يا تحريكات اجبارى تا حدود زیادى موفق به دست آوردن خواص ديناميکى سازهها گرديدند و بدين ترتیب پس از وقوع پدیدههای طبیعی همچون زلزله با اين روشها خواص ديناميكى سازه را محاسبه كرده و از مقايسه نتايج آنها با نتايج بدست آمده از آزمایشهاى صورت گرفته قبل از زلزله به ميزان آسیبى كه در سازه اتفاق افتاده بود، پى مىبردند. البته با استفاده از اين روشها تنها تاحدودى امكان بررسی وضعيت سازه قبل و بعد از يك حادثه، مثلأ زلزله، قابل اندازه گيرى بود و هنوز امكان دستيابى به چگونگى تغييرات خواص سازه در طول رخداد زلزله ممكن نبود، امرى كه جهت حفظ سلامت سازه در حین زلزله بسيار حیاتى است. همچنين استفاده از آزمايشهای ارتعاشات اجبارى و محيطى هزينههاى زيادى را نيز طلب مىكردند كه با اين وجود از آن جا كه تحریک اعمال شده در اين آزمايشها در مقايسه با تحريكات زلزله بسيار كوچک مىباشند، لذا تصوير واضحى از تغييرات ايجاد شده در مشخصات سازه پس از زلزله بدست نخواهند داد.