شاخص آسیب، کمیتی اسکالر یا برداری است که میزان آسیب در یک سازه یا عضو سازهای را کمّی میکند، معمولاً با مقایسه پاسخ اندازهگیریشده یا محاسبهشده با یک وضعیت مرجع (سالم). این شاخص معیاری واحد برای ارزیابی شدت و پشتیبانی از تصمیمگیری فراهم میآورد.
شاخص آسیب (DI)، کمیتی عددی است که میزان آسیب در یک سازه، عضو یا ماده را مشخص میکند. این شاخص معمولاً بهصورت اسکالر (یک عدد واحد) تعریف میشود اما میتواند برداری یا تانسوری نیز برای مشخصهیابی دقیقتر آسیب باشد. شاخص آسیب برای تبدیل دادههای اندازهگیری پیچیده به معیاری ساده که میتواند تصمیمگیری را اطلاعرسانی کند به کار میرود — اینکه آیا سازه ایمن است، آیا نیازمند تعمیر است یا آیا باید تخلیه شود. صدها شاخص آسیب در ادبیات وجود دارد که هرکدام برای انواع سازهای خاص، سازوکارهای خسارت و کاربردها طراحی شدهاند.
شاخصهای آسیب بهطور گسترده به چند خانواده طبقهبندی میشوند. شاخصهای مبتنی بر مود خواص مودی اندازهگیریشده یا محاسبهشده (فرکانسها، شکلهای مودی، میرایی) را میان وضعیت آسیبدیده و مرجع مقایسه میکنند — نمونهها شامل روش انعطافپذیری مودی، روش انحنای شکل مودی و روش انرژی کرنشی مودی است. شاخصهای مبتنی بر پاسخ از پاسخ اندازهگیریشده یا شبیهسازیشده (جابهجایی، دریفت، شتاب) برای ارزیابی آسیب استفاده میکنند — نمونهها شامل نسبت بیشینه دریفت میانطبقهای، شاخص آسیب پارک-آنگ (ترکیب تغییرشکل بیشینه و انرژی هیسترتیک) و شاخص جابهجایی باقیمانده است. شاخصهای مبتنی بر سختی سختی فعلی را با سختی اولیه یا مورد انتظار مقایسه میکنند — نمونهها شامل نسبت افت سختی و شاخص آسیب مبتنی بر انعطافپذیری است. شاخصهای مبتنی بر انرژی انرژی اتلافشده توسط سازه در طول بارگذاری را اغلب از طریق رفتار هیسترتیک ارزیابی میکنند — نمونهها شامل شاخص انرژی هیسترتیک و شاخص آسیب تجمعی است. شاخصهای آماری از تشخیص الگو یا یادگیری ماشین برای تشخیص و کمّیسازی انحرافات از خط پایه سالم استفاده میکنند — نمونهها شامل شاخصهای نوآوری و فاصله ماهالانوبیس است.
شاخصهای آسیب برای پایش سلامت سازه و ارزیابی مبتنی بر عملکرد ضروری هستند زیرا معیاری سازگار و کمّی از شدت آسیب فراهم میآورند. در SHM، آنها به سامانههای پایش خودکار امکان میدهند آسیب بالقوه را علامتگذاری کنند و بازرسی را اولویتبندی کنند. در ارزیابی پس از زلزله، تصمیمهای سریع درباره بهرهبرداری، تعمیر و تخریب را پشتیبانی میکنند. در مهندسی زلزله مبتنی بر عملکرد، برای تعریف حالتهای خسارت (جزئی، متوسط، گسترده، کامل) در منحنیهای شکنندگی و برآورد زیان به کار میروند. چالش کلیدی در استفاده از شاخصهای آسیب این است که هیچ شاخص واحدی همه جنبههای آسیب را در بر نمیگیرد — شاخصهای مختلف به سازوکارهای خسارت و تاریخچههای بارگذاری متفاوتی حساساند و انتخاب شاخص باید با کاربرد خاص تطبیق یابد. رویه مدرن بهطور فزایندهای از چندین شاخص در ترکیب استفاده میکند و بهطور فزایندهای از روشهای احتمالاتی برای لحاظ عدم قطعیت ذاتی در شناسایی آسیب بهره میگیرد. در ایران، شاخصهای آسیب در ارزیابی لرزهای و طراحی بهسازی ساختمانها و زیرساختها، مطابق عمل بینالمللی با تطبیق با انواع و مصالح ساختمانی محلی، به کار میروند. شاخص آسیب پارک-آنگ، بهویژه، بهطور گسترده در ایران برای سازههای بتن مسلح و فولادی استفاده میشود.