Czasopismo | MATERIAŁY BUDOWLANE | Rocznik 2024 - zeszyt 6

Use and potential of the digital twin of Structural Health Monitoring and Non-Destructive Testing for improving durability and preventing failures of existing structures

Wykorzystanie i potencjał cyfrowego bliźniaka do monitorowania stanu konstrukcji i badań nieniszczących w celu poprawy trwałości i zapobiegania awariom istniejących konstrukcji

10.15199/33.2024.06.03

nr katalogowy: 149104
10.15199/33.2024.06.03

Streszczenie

In this article, we consider the application of Structural Health Monitoring (SHM) and Non-Destructive Testing (NDT) in existing facilities. Based on the literature and our own experience, the issue of structural monitoring is discussed with regard to the direction of this application in the context of further implementing digital twins in the future. The general algorithm and procedures in such a process and considers the impact of continuous monitoring on durability of the object. Building information modelling, structural health monitoring (SHM), 'Non-Destructive Testing' (NDT) are discussed. The whole is based on structures that are extremely important to the industry, such as industrial chimneys. In this article, we discuss an approach to automating the condition inspection process of existing facilities in the context of information management and the use of this information. Reference was made to examples of condition analyses of two steel chimney structures.

Abstract

W artykule rozważane jest zastosowanie Structural Health Monitoring (SHM) oraz Non-Destructive Testing (NDT) w istniejących obiektach. Na podstawie literatury i własnego doświadczenia, zagadnienie monitorowania konstrukcjizostało omówione w odniesieniu do kierunku tego zastosowania w kontekście dalszego wdrażania cyfrowych bliźniaków w przyszłości. Przedstawiono ogólny algorytm i procedury w takim procesie oraz rozważono wpływ ciągłego monitoringu obiektu na jego trwałość. Omówiono modelowanie informacji o budynku, monitorowanie stanu konstrukcji (SHM), badania nieniszczące (NDT). Całość bazuje na konstrukcjach niezwykle ważnych dla przemysłu, takich jak kominy przemysłowe. W artykule omawiamy podejście do automatyzacji kontrolistanu technicznego istniejących obiektów w kontekście zarządzania informacją i wykorzystania tej informacji. Odniesiono się do przykładów analiz konstrukcji dwóch stalowych kominów.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Volk R, Stengel J, Schultmann F. Building Information Modeling (BIM) for existing buildings – Literature review and future needs.Automation in Construction, vol. 38, pp. 109-127, 2014, DOI: 10.1016/j.autcon.2013.10.023. Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092658051300191X.
[2] Ismail AS, Ali KN, Iahad NA. A review on BIM-based automated code compliance checking system, in Proc. 2017 Int. Conf. Research and Innovation in Information Systems (ICRIIS), 2017, pp. 1-6, DOI: 10.1109/ICRIIS. 2017.8002486. Available: https://ieeexplore.ieee.org/document/8002486.
[3] Yen YN, Weng KH, Huang HY. Study on information management for the conservation of traditional Chinese architectural heritage – 3D modelling and metadata representation. ISPRS Ann. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., vol. 2, no. 5/W1, pp. 331-336, 2013. Available: http://www.isprs-ann-photogramm-remote- -sens-spatial-inf-sci.net/II-5-W1/331/2013/.
[4] Baik A, Boehm J, Robson S. Jeddah historical building information modeling ‘JHBIM” Old Jeddah-Saudi Arabia,” Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., vol. 40, no. 5W2, pp. 73-78, 2013. Available: http://www.scopus.com /inward/record.url?eid=2-s2.0-84924289373&partnerID=40&md5=8c861677387fca1ecba46c9b02343a33.
[5] Arayici Y. Towards building information modelling for existing structures. Struct. Surv., vol. 26, no. 3, pp. 210-222, 2008. Available: http://www.emeraldinsight.com/doi/abs/10.1108/ S1479-3563(2012)000012B007.
[6] Del Giudice M, OselloA. BIM for cultural heritage. Int.Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci. ISPRS Arch., vol. 40, no. 5W2, pp. 225-229, 2013. Available: http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0- 84924330169&partnerID=tZOtx3y1.
[7] Pocobelli DP, Boehm J, Bryan P, et al. BIM for heritage science: a review. Herit. Sci., vol. 6, no. 30, 2018. DOI: 10.1186/s40494-018-0191-4. Available: https://link. springer. com/article/10.1186/s40494-018-0191-4.
[8] Shenkman R, Ponomaryov A. Advantages of using BIM (BIM-technology) for the design and construction ofsubsoil use industry buildings and structures. J. Phys.: Conf. Ser., vol. 1928, no. 012052, 2021. DOI: 10.1088/1742-6596/ 1928/1/012052. Available: https://iopscience. iop. org/article/10.1088/1742-6596/1928/1/012052/pdf.
[9] Types and Design of Steel Chimney Structure. TheConstructor. org.
[Online].Available: https://theconstructor. org/structural-engg/steel-chimney-types-design/980/.
[Accessed: Aug. 02, 2022].
[10] Dutkiewicz M. Expertise opinion of the 80 m high chimney. 2022.
[11] Gołębiowska I, Dutkiewic M. Subcritical flow regime of tandem interfering cylinders. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., vol. 245, 062053, 2017, DOI: 10.1088/1757-899X/245/6/062053.
[12] Dutkiewicz M, Machado MR, Matt CFT, Castello DA. Spectral model and experimental validation of hysteretic and aerodynamic damping in dynamic analysis of overhead transmission conductor. Mech. Syst. Signal Process., vol. 136, p. 106483.
[13] Moyano J, Gil-Arizon I, Nieto-Julian JE, Marin-Garcia D. Analysis and management of structural deformations through parametric models and HBIM workflow in architectural heritage. J. Build. Eng. 2022; vol. 45, p. 103274.
[14] Le ‘BIM de l’industrie’monte en puissance,” The Agility Effect.com.
[Online]. Available: https://www.theagilityeffect.com/fr/article/lebim-de-lindustrie-monte-en-puissance/.
[Accessed: Aug. 02, 2022].
[15] Qu’est-ce que le BIM? MagiCAD. com.
[Online]. Available: https://www.magicad. com/fr/bim/.
[Accessed: Aug. 02, 2022].
[16] Du PIM au BIM. Nextpage.fr.
[Online]. Available: https://www.nextpage.fr/pim-bim/.
[Accessed: Aug. 02, 2022].
[17] Plant Information Models. Neolant.com.
[Online]. Available: https://www.neolant. com/IModeling/.
[Accessed: Aug. 02, 2022].
[18] Guzzetti F, Anyabolu KLN, Biolo F, D’Ambrosio L. BIM for existing construction: A different logic scheme and an alternative semantic to enhance the interoperability.Appl. Sci., vol. 11, p. 1855, 2021.
[19] Shoaib Khan M, Khan M, Bughio M, Talpur BD, Kim IS, Seo J. An integrated HBIM framework for the management of heritage buildings. Buildings, vol. 12, p. 964, 2022.
[20] Arayici Y, Tah J. Towards building information modelling for existing structures. Struct. Surv., vol. 26, no. 3, p. 210, 2008.
[21] Dutkiewicz M, Aydin E, Öztürk B. Analysis of efficiency of passive dampers in multistorey buildings. J. Sound Vib., vol. 439, pp. 17-28.
[22] Dutkiewicz M, Gołębiowska I, Shatskyi I, Shopa V, Velychkovych A. Some aspects of design and application of inertial dampers. MATEC Web Conf., vol. 178, p. 06010.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


MATERIAŁY BUDOWLANE- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2024-6 , nr katalogowy 149104 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


MATERIAŁY BUDOWLANE- e-zeszyt (pdf) 2024-6 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	28.00 zł

Prenumerata

MATERIAŁY BUDOWLANE - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

300.00 zł

MATERIAŁY BUDOWLANE - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
MATERIAŁY BUDOWLANE - papierowa prenumerata roczna	300.00 zł brutto 277.78 zł netto 22.22 zł VAT (stawka VAT 8%)
MATERIAŁY BUDOWLANE - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

342.00 zł

MATERIAŁY BUDOWLANE - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
MATERIAŁY BUDOWLANE - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	456.00 zł brutto 422.22 zł netto 33.78 zł VAT (stawka VAT 8%)

456.00 zł

Zeszyt

2024-6

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma