土木工程损伤检测技术研究

土木工程损伤检测技术研究

发表时间：2017-11-29T15:25:38.753Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第18期作者：陈胤逍

[导读] 进而有针对性的处理和维修损伤部位，从而改善土木工程现状，提高土木工程的坚固性、耐用性及可靠性。

中国人民解放军理工大学江苏南京 210000

摘要：土木工程在使用过程中容易受到人为因素、环境因素及其他因素影响，导致工程出现不同程度的损伤，如若不加以检测和维修，那么土木工程的使用性能将不断锐减，同时也会缩短土木工程的使用寿命。为了避免此种情况的发生，高度重视土木工程损伤检测技术的应用是非常必要的，此项技术能够及时有效的检测工程损伤部位，以便维修人员能够对损伤部位予以维修和加固，提高工程的坚固性、安全性、可靠性，为使土木工程可以长期有效使用创造条件。基于此，本文将着重分析土木工程损伤检测技术，进而分析影响土木工程损伤检测的因素，探究如何有效应用此项技术，希望对于提高土木工程的使用性能有所帮助。

关键词：土木工程；损伤；检测技术；影响因素

在土木工程建设过程中，后期维护与建造是同等重要的。因为无论建造过程中设计怎样合理、材料怎样合格、施工怎样完备，具体应用过程中都不可避免的受到环境、人为、自身等因素的影响，导致土木工程逐渐老化、损伤，使用效果逐渐降低，使用寿命逐渐缩短。而切实有效的展开土木工程的维护，可以及时发现工程使用过程中存在的损伤情况，进而采取有效的维修措施加以处理，增强工程的坚固性和可靠性。当然，要想做好土木工程使用维护，重视土木工程损伤检测技术是非常必要的，此项技术能够有效检测工程，及时发现损伤部位，以便相关维护人员能够针对损伤情况，采取行之有效的维修措施，进而改变工程现状，保证土木工程可以长期坚固耐久的使用。

一、土木工程损伤检测技术分析

（一）土木工程损伤的传统检测技术

从当下的角度来审视土木工程损伤检测技术，被定义为传统检测技术的有土木工程外观检查、检测土木工程的微破损、现场荷载试验及特殊情况下的抽样破坏试验等。之所以定义这类检测技术“传统”，主要是利用以上检测技术来检测土木工程的过程中虽然能够快速的检测出表面损伤部位及损伤原因，但是对于隐蔽部位的损伤却很难检测出来[1]。另外，诸多检测人员在检测过程中往往凭借自身经验来进行主观判断，忽略科学依据的分析和思考，导致土木工程损伤检测的准确性大大降低。

（二）土木工程损伤的现代检测技术

因传统检测技术存在一定的缺陷，促使相关科学工作者不遗余力的研究更加精确、有效的检测技术，也就是综合利用振动理论、系统识别、智能型传感器、信号采集与分析、动测试技术等科学技术，最终提出了试验模态分析法，将其应用于土木工程检测之中，能够检测出工程各种损伤，并且检测速度和质量有很大程度的提高。目前，基于此种试验模态分析法的现代检测技术主要有两种，即静态检测技术和动态检测技术。

1.静态检测技术

参考相关资料及总结静态检测技术应用经验，确定静态检测技术分为以下几种，即：

●射线检测技术。也就是通过使用射线、射线或中子射线的穿透作用，穿透后在感光材料上的影响所对应的内部结构状况予以分析，能够确定工程内部结构情况及损伤情况。但需要注意的是以上射线的吸收作用较强，穿透能力相对较弱，并且检测设备体积较大，容易造成土木工程破坏。所以，工作人员应当慎重选用此项检测技术。

●声发射检测技术。因土木工程使用过程中如若受到外力作用而出现不同程度的损伤，那么工程的应力将有所松动，相应的发生的能量有所变化，以应力波方式释放。声发射检测技术就是基于这一点，通过检测和分析工程内部应力波的波长来判断声源位置，进而确定工程损伤部位。需要注意的是利用此项技术来检测土木工程的过程中容易受到外界声信号的干扰，导致检测不准确。

●超声波检测技术。作为目前在土木工程中应用最为广泛的一种检测技术，超声波检测技术主要是检测工程使用中产生的超声波的传播时间、传播速度、衰减状况及频谱变化等指标，基于超声波声学量、土木工程力学量等对以上指标加以分析，最终判断工程内部材料的变化情况，如变化位置、变化程度等，确定土木工程损伤情况[2]。

2.动态检测技术

●动态检测技术是通过结构振动响应以及测定土木工程的动态特性参数及其损伤部位进行检测。这充分说明了此项技术是建立在结构振动识别损伤的基础上展开的。当然，要想真正发挥此项技术的作用，准确检测工程损伤情况，需要在具体应用技术的过程中，首先对工程结构的固有频率、模态阻尼、模态振型等参数予以测定，之后利用数学函数来表示和计算工程的特性，如质量、刚度、阻尼等。其次，根据工程特性，可以有针对性的进行工程损伤检测，最终确定工程损伤情况。相对于静态检测技术来说，此项技术具有明显的优越性，尤其是在形态较大、结构较复杂的土木工程检测之中。

二、影响土木工程损伤检测的主要因素

对土木工程损伤检测工作实际情况予以分析，确定工程损伤检测的准确性有待提高。这是因为在工程损伤检测过程中容易受到某些因素的影响，导致检测结果存在偏差。土木工程损伤检测中可能存在的影响因素有：

（一）检测设备

作为土木工程损伤检测的主要工具和载体，检测设备能否有效应用直接决定检测结果是否会出现偏差。在科学技术蓬勃发展的今天，先进检测技术及配套检测设备的应用，不仅为消除工程损伤创造了条件，还在一定程度上体现了相关机构的检测能力。但是，因为检测设备问题而引发的工程损伤检测不准确情况也时常出现。经过进一步分析，未定期维修和保养检测设备，致使检测设备带病作业，会给工程损伤检测带来负面影响；在工程损伤检测前未校对检测设备，致使其检测的精确度不高；检测人员未按照正确的操作步骤来操作检测设备，致使检测结果不准确。

（二）检测方法

在近些年新技术、新材料不断应用于土木工程建设之中，这需要后续土木工程损伤检测注意到这一点，选用适合的、有效的检测方法来进行损伤检测，以便获得精准的检测结果。而从以往土木工程损伤检测工作实施情况来看，确定因为没有健全的岗位责任制、缺乏规范