چکیده: با توجه به نقش مهم و اساسی سازه‌ها در تأمین امنیت و رفاه جامعه، در صورت عدم طراحی درست سازه، اجرا و نگهداری آن می‌تواند سبب بروز مشکلات جبران ناپذیری شود لذا علاوه‌ بر طراحی و اجرای مناسب سازه، کنترل پیوسته سلامت سازه به منظور جلوگیری از آسیب و پیامدهای ناگوار ناشی از آن امری بسیار خطیر و حیاتی است. با نظارت بر سلامت سازه‌های مهندسی عمران امکان تشخیص خرابی زودرس، آسیب‌های سازه‌ای و مشکلات عملکردی وجود دارد. پایش سلامت سازه می‌تواند عملکرد سازه‌ها را با استفاده از داده‌های اندازه‌گیری شده و الگوریتم‌های تفسیر داده، بررسی نموده، به ارزیابی صحیح وضعیت فعلی و پیش بینی عمر باقی مانده سازه پرداخته و علاوه بر افزایش قابلیت اعتماد سازه موجب کاهش هزینه‌های نگهداری آن گردد. در این پژوهش به تشخیص آسیب در صفحات خمشی با بهره گیری از روش بهینه سازی توپولوژی پرداخته می شود. آسیب به صورت کاهش چگالی در المان های مدل اجزا محدود لحاظ شده و با در نظر گرفتن پاسخ های حوزه زمان به صورت سری زمانی و با کمک روش تحلیل طیف تکین ویژگی-های حساس به آسیب استخراج می شود. پاسخ های حوزه زمان، شتاب های گره ای اندازه گیری شده تحت بار محیطی است که با روش نیومارک محاسبه می گردد. به منظور شبیه سازی شرایط واقعی بار محیطی با نویز تصادفی یکنواخت ترکیب می شود. موضوع تشخیص آسیب به صورت یک مسئله بهینه سازی توپولوژی مطرح شده و با شکل گیری تابع هدف بر مبنای اختلاف مقادیر تکین در سازه اصلی و مدل تحلیلی، متغیرهای طراحی به چگالی هر المان تخصیص می یابد. به منظور مدلسازی مناسب آسیب از شیوه مصالح همسانگرد جامد با اعمال جریمه(SIMP) بهره گرفته و برای حل مسئله بهینه سازی و کمینه کردن تابع هدف از روش تندترین شیب نزولی استفاده می گردد. تحلیل حساسیت (یا همان مشتق گیری تابع هدف نسبت به متغیرهای طراحی) با دو روش تفاضل محدود و مشتق گیری تحلیلی انجام می شود و در نهایت محل و شدت آسیب در سازه تعیین می گردد.