土木工程结构检测技术状况

摘 要：随着我国经济的飞速发展,大型建筑设施的出现对土木工程技术提出了更高的求.在土木工程的施工过程中,对其施工过程中出现的结构性损伤及时进行有效检测,并针对出现的结构性损伤进行及时的维修,不仅可以提高土木工程的质量,延长建筑成果的寿命,同时还可以避免许多重大质量安全事故的发生.本文对土木工程结构检测技术进行了探讨研究.分析了目前土木工程中的主要结构检测技术,并着重介绍了在土木工程结构检测技术在发展过程中完善损伤判别的指标,提高检测正确性、优化传感器的布置,提高检测的可靠度以及非线性诊断技术的应用,满足实际情况等具体的应用发展趋势.

关 键 词：土木工程；结构检测技术；发展趋势

1土木工程结构的主要检测技术

土木工程结构检测在工程建设中具有很重要的经济效益和社会效益.结构检测技术在土木工程中的应用不仅涵盖了工程地质学、结构力学和建筑材料学等理论,还和工程的施工工艺、评估标准以及质量要求等有着密切的联系.土木工程结构检测技术随着科技的不断进步,逐步实现了现代化,在土木工程的混凝土结构、砌体结构和钢结构的检测上得到了广泛的应用.下面,就主要从三种结构的检测技术进行分析,并简要探讨整个结构检测技术的发展趋势：

1.1混凝土结构检测技术

混凝土结构检测技术通常是采用钻芯法、超声法和回弹法.钻芯法比较可靠直接,但是对整个土木工程的建筑结构存在一定的损伤,通常没有得到业主认可和容易产生严重后果的前提下,都不会采用这种检测方法.而超声法则是一种比较先进的检测技术,它是利用超声波在混凝土结构中的传播参数来对整个混凝土的结构进行检测,由于混凝土中的材料成分复杂,对超生波的衰减和吸收的差异性较大,当整个混凝土结构对整个超声波传播中产生的具体参数变化情况一定时,就可以根据具体的监测数据进行内部结构是否出现裂缝或空洞的情况进行确定,检测出内部结构的缺陷状态.钻芯法则是目前土木工程中最常用的检测方法,它是通过回弹仪来测定整个混凝土的强度.一般都是采用专门的水冷式钻机,在整个混凝土结构构建上进行采样,然后在开始混凝土结构的抗压强度的实验,进而推断出整个混凝土内部的结构缺陷情况.

1.2砌体结构检测

国内很多的土木工程都是采用的砌体结构,由于它本身的自重较大,加上强度和粘结度较低的缺点,当收到强大的外力作用时很容易出现损坏的情况,因此对砌体结构进行检测对整个砌体建筑的质量保证有着积极的意义.砌体结构的检测技术主要分为动态检测和静态检测.同时材料的不同也决定了砌体结构检测技术的不同,当砌体是石块,通常采用钻芯法进行检测,当砌体是砖体是通常采用回弹法以及回弹发和钻芯法结合的方法.自重砂浆轻度是整个砌体结构检测中的重要参数,一般都是采用的筒压法和推出法.筒压法通常是将样本砂浆进行碾碎、烘干,然后分成具有级配的砂浆颗粒,然后装到承筒中进行筒压法,然后再断定砂浆的强度是否达到质量的要求.推出法则是利用推出仪在砌体结构的墙体上面推出砖块,然后结合水平推力和推出砖块西表面砂浆的饱满度来进行检测,进而达到检测砌体结构的目的.

1.3钢结构检测

钢结构的检测通常都是指钢构件的性能会质量的检测.另外,钢结构的检测可以细分至构件的变形损伤.尺寸偏差以及构造和涂装还有构建材料的连接和性能测定等项目,在检测过程中必要时可以对钢构件的性能进行实载检测和动力测试.和混凝土结构.砌体结构相比,钢结构具有自重轻、强度高、材质均匀且韧性和塑性良好的优点,这样在土木工程中的应用就更加具有优势.随着钢结构在土木工程中的应用越来越广泛,钢结构的检测技术也在不断进步.目前,钢结构的主要检测技术有超声波检测、射线检测、渗透检测、磁粉检测以及涡流检测等,结合这些先进的检测技术,整个钢结构内部的缺陷情况能够比较精准地检测出来.但是钢结构检测技术在国内的发展还在不断前进中,不具备成熟的检测技术,今后还有待进一步的完善和改进.

2土木工程结构检测技术的发展趋势

2.1完善损伤判别的指标,提高检测正确性

现有的土木工程结构检测技术在损伤指标的判别上已经形成了科学系统的体系,在主要检测参数的设置和分类上也取得了很大的进步.但是,国内土木工程结构检测技术和国外的相比还存在一定的问题,需要对损伤判别的指标进行不断的完善,以提高整个结构检测的全面性和正确性.在选择特征量方面,通常都利用一些在损伤情况时结构中的一些变化参数来来进行诊断的,这些特征量能够反映出整个土木工程结构中的抗压、抗剪以及材料的结合力等变化情况,进而通过这些指标的综合分析来诊断结构内部是否出现了裂缝或者空洞情况.随着我国土木工程建设的技术不断进步,在质量方面的要求也逐步提高,整个检测技术应该围绕着工程建设的质量要求来进行改进,在损伤判别的指标选定和完善上面,要进行不断的完善,最终满足整个土木工程的建设要求,提高检测技术的科学性、准确性.

2.2优化传感器的布置,提高检测的可靠度

传感器的数量、位置和类型对整个土木工程的检测技术起到了决定性的作用.随着土木工程的建设复杂性与日俱增,在结构检测的诊断过程中对传感器的优化工作也提出了新的要求.在今后的土木工程结构检测技术的发展过程中,传感器的布置应该得到有效的优化,进而提高整个检测技术的可靠性.传感器的优化应该在结构总体分析的模型基础之上,利用广义的遗传算法来进行,从而确定传感器的优化布置工作.另外,在传感器的数量布置上,也应该进行科学的优化,利用噪声信号系统的正确运作来实现信息的最有采集工作,将优先的传感器数量设置进行最佳的合理安排,进而实现传感器优化布置.在今后的发展过程中,土木工程结构检测技术在传感器的优化布置上应该投入更多的精力,实现检测技术的精良应用.

2.3非线性诊断技术的应用,满足实际情况

土木工程的结构大体上都是非线性的结构,在检测技术的应用上应该结合整个结构的非线性特点进行非线性诊断技术的应用,从而体现整个结构检测技术的科学性.虽然目前在土木工程结构检测技术中非线性诊断技术的应用存在一定的困难,相较于线性诊断而言,这种技术更加需要复杂的计算算法和技术操作,但是非线性诊断技术更加贴近实际.在今后的结构检测技术发展中,非线性技术的研究和应用应该成为一个重点,考虑到遗传算法、小波分析和神经网络在非线性分析和数据处理上所具有的优势,在结构损伤的辨识上面非线性结构诊断技术有着很大发展空间和前景.非线性结构检测技术在发展中应该不断针对土木工程的建筑结构作出调整和优化,改进和完善整个非线性结构诊断技术的应用.

结语：目前我国的土木工程结构检测技术还处于一个不断发展的阶段,在混凝土结构、砌体结构和钢结构的检测技术上还有很大提升空间.针对这些结构检测技术进行研究,能够拓展整个土木工程检测技术的发展空间.土木工程检测技术的不断改进和优化,能够为整个土木工程建设领域带来很大的影响,能够更好地保障整个工程的建设质量,符合社会的发展要求.