Estruturas grandes e caras, como túneis, pontes e tubulações, precisam de monitoramento regular e econômico de sua integridade estrutural. Isso garante segurança e confiabilidade.
O monitoramento estrutural da saúde (SHM) desempenha um papel crítico aqui [1], porque adota uma abordagem proativa para manutenção e monitoramento, em vez de esperar que ocorra o dano e repará-lo. Esse método proativo pode economizar dinheiro e impedir o tempo de inatividade não planejado da estrutura.
Porém, a necessidade de uma instalação SHM confiável e precisa na grande infraestrutura é frequentemente ignorada por razões como custo, confusão sobre quais sensores usar e dificuldade em interpretar os dados de deformação. Isso se torna um problema quando ocorre dano estrutural induzido por deformação. E isso acontece regularmente, pois a infraestrutura civil é exposta a cargas constantes e agentes ambientais que causam desgaste e degradação ao longo do tempo.
Por exemplo, as pontes sofrem deterioração estrutural devido ao aumento da demanda de tráfego, bem como mudanças climáticas e condições climáticas adversas [2-3]. Métodos de construção inadequados, atividade sísmica e construção próxima também desempenham um papel [4]. E sem monitoramento consistente, falhas e problemas estruturais não podem ser detectados ou previstos, resultando em desastres. De fato, nos Estados Unidos, todas as pontes precisam passar por uma inspeção visual a cada dois anos para ajudar a impedir que esses problemas estruturais surjam [5].
Mas, de acordo com o ASCE 2017 Infrastructure Report Card, quase 10% das pontes nos Estados Unidos têm algum tipo de problema estrutural, o que as torna vulneráveis [6]. E no Canadá, quase um terço das aproximadamente 75.000 pontes rodoviárias apresentam deficiências estruturais [7]. A falha em identificar e lidar com essas deficiências estruturais pode resultar em altos custos de manutenção, desligamento da infraestrutura local e, no pior dos casos, colapso estrutural e fatalidades. Como resultado, existe um mercado imenso para a tecnologia que ajuda a monitorar de maneira fácil e econômica o desgaste da infraestrutura [8].