Real-Time Monitoring
for Civil Structures

Motusmec provides reliable results about the current performance of structures with in-house developed software, and answers two significant questions before, during and after earthquakes — the safety and the functionality of civil structures.

SHM Software

In-House Developed SHM Software

The software collects vibration records from structures remotely and wirelessly, performs modal analysis and determines dynamic properties — modal frequencies, mode shapes and damping ratios. In addition, condition assessment of structures after a possible earthquake can be done quickly by the software.

Live · Monitoring Center
01

Dynamic Identification Module

Extraction of modal frequencies, mode shapes and damping ratios through system identification.

02

Condition Assessment Module

Fast, objective assessment of a structure's condition after a possible earthquake.

03

Fatigue Life Estimation Module

Estimation of the remaining fatigue life of structures under load cycles.

04

Video / Image Processing Module

Complementary sensing through image-based measurement and displacement tracking.

The software has been developed by utilizing TÜBİTAK-TEYDEB Support Programs (Project No: 2220006). All responsibility for the software belongs to Motusmec Engineering.

In the Field

Smart Cities, Continuously Monitored.

Embedded sensors continuously record strain, acceleration, and vibration in real time. Without interrupting normal operations, the system provides continuous structural health monitoring, delivering both long-term performance trend reports and automatic event-driven reports for rapid assessment after critical events.

Services

Monitoring

Real time monitoring of civil structures.

Engineering

Structural and earthquake engineering, condition assessment and analysis.

Consultancy

Comprehensive engineering consultancy covering site-specific seismic hazard analysis, structural assessment, performance evaluation, and risk mitigation.

Areas of Expertise
Applications
Research & Publications

Science Behind Our Work

Earthquake Engineering & Structural Dynamics · 2024

Structural Condition Assessment with Structural Health Monitoring Systems and Nonlinear Simplified Models

E. Aytulun, S. Soyöz — Boğaziçi University

How can we tell if a tall building is damaged right after an earthquake? This study shows that tracking frequency changes alone is not enough, and combines them with inter-story drift ratios estimated through an optimized nonlinear simplified model — so even floors without sensors can be assessed. New threshold values are proposed for deciding a building's performance level, and the method is validated on a real earthquake-damaged building.

Depremden hemen sonra yüksek bir binanın hasarlı olup olmadığını nasıl anlarız? Bu çalışma, yalnızca frekans değişimini izlemenin yeterli olmadığını gösteriyor ve frekansları, optimize edilmiş doğrusal olmayan basitleştirilmiş bir modelle hesaplanan kat ötelenme oranlarıyla birleştiriyor — böylece sensör olmayan katlar bile değerlendirilebiliyor. Binanın performans seviyesine karar vermek için yeni eşik değerleri öneriliyor ve yöntem, gerçek bir depremde hasar görmüş binada doğrulanıyor.

DOI: 10.1002/eqe.4132 ↗
Bulletin of Earthquake Engineering · 2022

Implementation and Application of a SHM System for Tall Buildings in Turkey

E. Aytulun, S. Soyöz — Boğaziçi University

SHM systems have been mandatory for tall buildings in Turkey since 2019. This paper shares real long-term monitoring experience from three instrumented high-rises in Istanbul — including modal identification before, during and after a Mw 5.7 earthquake. A Timoshenko-beam model updated with measurements estimates the motion of non-instrumented floors, enabling precise drift-based condition assessment, and the in-house real-time monitoring software platform is introduced.

Türkiye'de 2019'dan beri yüksek binalarda SHM sistemi zorunlu. Bu makale, İstanbul'da enstrümante edilmiş üç yüksek binadan elde edilen gerçek uzun-dönem izleme deneyimini paylaşıyor — Mw 5.7 depremi öncesi, sırası ve sonrasındaki modal tanılama dahil. Ölçümlerle güncellenen Timoshenko kiriş modeli, sensör olmayan katların hareketini tahmin ederek ötelenme bazlı hassas durum değerlendirmesi sağlıyor; ayrıca şirket içi geliştirilen gerçek zamanlı izleme yazılımı tanıtılıyor.

DOI: 10.1007/s10518-021-01230-w ↗
Structure and Infrastructure Engineering · 2020

Modal Identification of the First Bosporus Bridge During Hanger Replacement

S. Soyöz, E. Aytulun, N. Apaydın, S. U. Dikmen, E. Şafak, H. Luş

When the 1973 Bosporus Bridge had its inclined hangers replaced with vertical ones in 2015, our team measured the bridge's vibrations at every stage. Deck-dominated modal frequencies dropped by 6–16% while tower modes stayed nearly unchanged — findings confirmed by finite element models of both configurations. A rare, full-scale record of how a major retrofit changes the dynamics of a landmark suspension bridge.

1973 tarihli Boğaziçi Köprüsü'nün eğik askıları 2015'te dikey askılarla değiştirilirken ekibimiz her aşamada köprünün titreşimlerini ölçtü. Tabliye ağırlıklı modal frekanslar %6–16 düşerken kule modları neredeyse değişmedi — bulgular her iki konfigürasyonun sonlu eleman modelleriyle de doğrulandı. Simge bir asma köprüde büyük bir güçlendirmenin dinamikleri nasıl değiştirdiğine dair ender, gerçek ölçekli bir kayıt.

DOI: 10.1080/15732479.2020.1717551 ↗
Journal of Earthquake Engineering · 2019

System Identification and Seismic Performance Assessment of a Stone Arch Bridge

E. Aytulun, S. Soyöz, E. Karcıoğlu

Historic masonry bridges carry big unknowns — material properties, boundary conditions, modeling assumptions. On a railway line crossing the North Anatolian Fault with 41 registered historic bridges, modal properties of 12 stone arch bridges were identified from ambient, impact and train-passage vibrations. Finite element models were then updated to match reality, giving a reliable basis for the seismic assessment of heritage structures.

Tarihi yığma köprüler büyük bilinmezlikler taşır — malzeme özellikleri, sınır koşulları, modelleme varsayımları. Kuzey Anadolu Fayı'nı kesen ve 41 tescilli tarihi köprünün bulunduğu bir demiryolu hattında, 12 taş kemer köprünün modal özellikleri ortam titreşimi, darbe ve tren geçişi ölçümlerinden belirlendi. Ardından sonlu eleman modelleri gerçeğe göre güncellendi — kültürel miras yapılarının sismik değerlendirmesi için güvenilir bir temel.

DOI: 10.1080/13632469.2019.1692740 ↗
Structural Control and Health Monitoring · 2008

Instantaneous Damage Detection of Bridge Structures and Experimental Verification

S. Soyöz, M. Q. Feng — University of California, Irvine

Can we watch damage happen in real time during an earthquake? Using an extended Kalman filter, elemental stiffness values of a bridge are identified instant by instant from vibration measurements — locating and quantifying damage as it develops. Verified on a large-scale shake table test of a three-bent concrete bridge, where identified stiffness losses matched the observed damage.

Deprem sırasında hasarın oluşumunu gerçek zamanlı izleyebilir miyiz? Genişletilmiş Kalman filtresiyle bir köprünün eleman rijitlik değerleri, titreşim ölçümlerinden an be an tanımlanıyor — hasar geliştikçe yeri ve büyüklüğü belirleniyor. Üç ayaklı betonarme köprü modelinin büyük ölçekli sarsma tablası testinde doğrulandı; tanımlanan rijitlik kayıpları gözlenen hasarla örtüştü.

DOI: 10.1002/stc.229 ↗
Journal of Structural Engineering (ASCE) · 2008

Large-Scale Shake Table Test Verification of Bridge Condition Assessment Methods

Y. Chen, M. Q. Feng, S. Soyöz

A fundamental question of monitoring: can low-amplitude vibrations measured before and after an event reveal how much stiffness a structure has lost? Two large-scale shake table experiments on reinforced concrete bridge specimens — progressively damaged by increasing ground motions — show that identified stiffness degradation is consistent with the experimental hysteresis and can be quantitatively linked to the remaining capacity of components.

İzlemenin temel sorusu: olay öncesi ve sonrası ölçülen düşük genlikli titreşimler, yapının ne kadar rijitlik kaybettiğini ortaya koyabilir mi? Artan yer hareketleriyle kademeli olarak hasar verilen betonarme köprü numuneleri üzerinde iki büyük ölçekli sarsma tablası deneyi, tanımlanan rijitlik azalmasının deneysel histerezisle tutarlı olduğunu ve elemanların kalan kapasitesiyle nicel olarak ilişkilendirilebileceğini gösteriyor.

DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9445(2008)134:7(1235) ↗
Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering · 2009

Long-Term Monitoring and Identification of Bridge Structural Parameters

S. Soyöz, M. Q. Feng

What does five years of continuous monitoring actually tell us? A 111-m concrete bridge instrumented with 13 wireless accelerometers produced 1,707 traffic-induced vibration datasets. Using neural networks, stiffness, mass and soil-spring values were identified year by year: about 5% decrease in the first modal frequency and 2% in superstructure stiffness over five years — a template for evidence-based, long-term asset management.

Beş yıllık kesintisiz izleme bize gerçekte ne söyler? 13 kablosuz ivmeölçerle donatılan 111 m'lik betonarme köprüden, trafik kaynaklı 1.707 titreşim veri seti toplandı. Yapay sinir ağlarıyla rijitlik, kütle ve zemin yayı değerleri yıl yıl tanımlandı: beş yılda ilk modal frekansta ~%5, üstyapı rijitliğinde ~%2 azalma — kanıta dayalı, uzun vadeli varlık yönetimi için bir şablon.

DOI: 10.1111/j.1467-8667.2008.00572.x ↗
Journal of Engineering Mechanics (ASCE) · 2010

Structural Reliability Estimation with Vibration-Based Identified Parameters

S. Soyöz, M. Q. Feng, M. Shinozuka

Monitoring data is most valuable when it changes the risk numbers. Here, stiffness and damping identified during damaging shake table tests are injected into reliability analysis: Monte Carlo–generated structural parameters are updated in a Bayesian sense with the measurement-based results. The residual reliability computed with updated parameters comes out lower — showing that ignoring monitoring data can overestimate the safety of a damaged structure.

İzleme verisi, asıl risk sayılarını değiştirdiğinde değerlidir. Bu çalışmada, hasar veren sarsma tablası deneylerinde tanımlanan rijitlik ve sönüm değerleri güvenilirlik analizine dahil ediliyor: Monte Carlo ile üretilen yapısal parametreler, ölçüme dayalı sonuçlarla Bayesçi yaklaşımla güncelleniyor. Güncellenmiş parametrelerle hesaplanan kalan güvenilirlik daha düşük çıkıyor — izleme verisini yok saymanın, hasarlı bir yapının güvenliğini olduğundan yüksek gösterebileceğinin kanıtı.

DOI: 10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0000066 ↗
Structural Control and Health Monitoring · 2010

Damage Detection Based on Damping Analysis of Ambient Vibration Data

M. Frizzarin, M. Q. Feng, P. Franchetti, S. Soyöz, C. Modena

Most damage detection needs a healthy "baseline" to compare against — this method doesn't. By extracting nonlinear damping from ambient vibrations with the random decrement technique, seismic damage in a large-scale concrete bridge model was identified without any pre-damage reference: nonlinear damping grows as damage grows, and correlates strongly with stiffness loss.

Çoğu hasar tespiti, karşılaştırma için sağlıklı bir "referans" ister — bu yöntem istemiyor. Ortam titreşimlerinden random decrement tekniğiyle doğrusal olmayan sönüm çıkarılarak, büyük ölçekli betonarme köprü modelindeki sismik hasar hiçbir hasar-öncesi referans olmadan tespit edildi: doğrusal olmayan sönüm hasarla birlikte artıyor ve rijitlik kaybıyla güçlü korelasyon gösteriyor.

DOI: 10.1002/stc.296 ↗
Contact

Let's Monitor
Your Structure.

Rumelihisarı Mah. Bebek Yolu Sok.
Boğaziçi Üniversitesi Kuzey Kampüsü Teknopark, Sarıyer / İstanbul
info@motusmec.com.tr
Get in touch