第四章 结构损伤及材料性能劣化检测
材料测试技术复习知识点
材料测试技术复习知识点1.材料性能测试：材料性能测试是材料测试技术的核心内容之一、常见的材料性能测试包括力学性能测试、热性能测试、电性能测试等。
力学性能测试主要包括拉伸、压缩、弯曲等力学性能的测试，可以得到材料的强度、弹性模量、延伸率等力学性能参数。
热性能测试主要包括热膨胀系数、热导率、热稳定性等参数的测试。
电性能测试主要包括电导率、电阻率、介电常数等参数的测试。
这些测试可以帮助工程师和科研人员理解材料的性能特点，为材料选择和应用提供依据。
2.材料结构分析：材料结构分析是材料测试技术的另一重要内容。
结构分析主要包括显微结构分析、晶体结构分析和表面形貌分析。
显微结构分析主要通过光学显微镜、电子显微镜等工具对材料微观结构进行观察和分析，可以得到材料的晶粒大小、组织状态等信息。
晶体结构分析主要通过X射线衍射等手段对材料的晶体结构进行研究，可以得到材料的晶格常数、晶面指数等参数。
表面形貌分析主要通过扫描电子显微镜、原子力显微镜等工具对材料表面形貌进行观察和分析，可以得到材料的形貌特征和表面粗糙度等参数。
3.材料成分分析：材料成分分析是材料测试技术的另一个重要内容。
成分分析主要包括元素分析和化学组成分析。
元素分析主要是通过原子吸收光谱、电感耦合等离子体发射光谱等方法对材料中元素的含量进行测定，可以得到材料中各个元素的含量分布。
化学组成分析主要是通过质谱仪、红外光谱仪等方法对材料中化学组成和官能团进行鉴定，可以得到材料的化学成分和官能团结构。
4.材料性能评价：材料性能评价是材料测试技术的另一个重要内容。
性能评价主要是通过对材料进行一系列测试，来评价材料的适用性和可靠性。
常见的材料性能评价方法包括疲劳寿命测试、耐腐蚀性评价、抗磨损性评价等。
这些评价方法可以帮助生产厂家和应用方确定材料的使用寿命和适应环境。
5.材料缺陷检测：材料缺陷检测是材料测试技术的重要应用之一、常见的材料缺陷检测方法包括超声波检测、X射线检测、磁粉检测等。
混凝土结构损伤检测与评估方法
混凝土结构损伤检测与评估方法一、前言混凝土结构是现代建筑中最常用的结构之一，其优点在于耐久性高、成本低、施工快等。
然而，混凝土结构也存在着一些问题，如龟裂、渗漏、开裂、腐蚀等，这些问题会严重影响混凝土结构的使用寿命和安全性。
因此，对混凝土结构进行损伤检测和评估至关重要。
二、混凝土结构损伤的分类混凝土结构的损伤可以分为以下几类：1. 表面裂缝：即混凝土表面出现的细小或大面积的裂缝。
2. 混凝土内部龟裂：即混凝土内部出现的细小或大面积的裂缝。
3. 混凝土渗漏：即混凝土表面或内部出现水渗漏的现象。
4. 混凝土开裂：即混凝土出现较大的开裂现象。
5. 混凝土腐蚀：即混凝土表面或内部受到化学物质或自然环境的腐蚀。
三、混凝土结构损伤的检测方法1. 目视检查法目视检查法是最简单、最常用的检测方法之一。
该方法通过人眼对混凝土结构进行观察，以发现混凝土结构的损伤情况。
目视检查法的优点是简单易行，但其缺点在于无法发现深层次的损伤，且结果易受检测人员主观因素的影响。
2. 敲击法敲击法是通过敲击混凝土结构来判断其质量。
该方法需要使用专门的敲击锤和听筒，并在敲击时听取声音。
根据声音的响亮程度和回响时间可以判断混凝土结构的质量。
敲击法的优点在于简单易行，但其缺点在于无法发现微小的损伤。
3. 超声波检测法超声波检测法是通过超声波对混凝土结构进行检测。
该方法需要使用专门的超声波检测仪器，并在检测时将超声波传导到混凝土结构中。
根据超声波的传播速度和反射强度可以判断混凝土结构的质量。
超声波检测法的优点在于可以发现深层次的损伤，但其缺点在于需要专业的仪器和技术。
4. 声发射检测法声发射检测法是通过混凝土结构受力时产生的声波来判断其质量。
该方法需要使用专门的声发射检测仪器，并在检测时施加一定的载荷。
根据声波的强度和频率可以判断混凝土结构的质量。
声发射检测法的优点在于可以发现微小的损伤，但其缺点在于需要专业的仪器和技术。
5. 磁粉检测法磁粉检测法是通过在混凝土表面喷洒磁粉来检测表面裂缝和开裂。
混凝土结构的损伤分析与评估
混凝土结构的损伤分析与评估混凝土结构是建筑工程中广泛使用的材料，其承重能力和耐久性均较高。
然而，随着时间的推移，混凝土结构不可避免地会受到一定程度的损伤。
针对混凝土结构的损伤问题，我们需要进行损伤分析与评估，以确定需要采取何种措施进行修缮和维护。
1. 混凝土结构的损伤类型混凝土结构常见的损伤类型主要包括裂缝、腐蚀和变形。
混凝土结构中的裂缝多种多样，可以分为干裂和湿裂，还可以按照分布情况分为面裂、纵裂、横裂等。
腐蚀主要是指混凝土内部钢筋的腐蚀，因为钢筋腐蚀后会产生体积膨胀，导致混凝土表面出现爆破和鼓包现象。
变形则是指由于地震、荷载等外力和混凝土侧向膨胀等内因素引起的结构变形。
2. 损伤分析方法针对混凝土结构的损伤，常用的分析方法包括视察法、无损检测和静载试验。
视察法主要是通过观察混凝土表面的裂缝、成分均匀性等来初步判断是否存在损伤，但其局限在于无法深入结构内部进行分析。
无损检测则可以更加全面地评估混凝土结构的损伤情况，包括声波检测、电测法、X射线探测等多种检测方式。
静载试验则是通过施加一定的荷载来评估混凝土结构的载荷能力和损伤程度，但是其对结构本身的破坏也更大。
3. 损伤评估方法损伤分析后，接下来需要进行损伤评估，以确定混凝土结构的使用寿命和所需维护措施。
损伤评估的方法主要分为定性评估和定量评估两种。
定性评估通过对结构的损伤程度和类型进行分析，然后评估该损伤对结构整体性能的影响，枚举出结构所面对的风险。
定量评估则是将损伤信息归纳为数字数据，然后通过数据分析和统计模型来确定结构的承载能力和损伤程度，以便制定针对性的维护措施。
4. 损伤的修复与维护针对混凝土结构的损伤，需要采取相应的修复和维护措施。
修复措施包括表面修补、种抹灰层等方法，而维护措施则更加注重结构的预防性保养，包括使用防腐剂、控制温度、控制湿度等方法。
此外，最重要的是进行定期的检测和保养，及时发现和处理损伤，以保证建筑结构的安全和耐久性。
钢筋混凝土结构损伤诊断方法综述
钢筋混凝土结构损伤诊断方法综述第一章引言钢筋混凝土结构在工程领域中广泛应用，在使用过程中会受到不同的外力和环境因素的影响，从而引起不同程度的损伤、劣化和老化等问题。
对钢筋混凝土结构的损伤诊断是保护工程质量和延长结构使用寿命的重要手段。
本文将概述钢筋混凝土结构损伤诊断的方法及其应用。
第二章非破坏性检测方法非破坏性检测是指在不破坏被检测物体的前提下，使用各种检测技术和设备，通过测试物体的属性或行为来评估其性能、损伤程度或缺陷类型的方法。
在钢筋混凝土结构的损伤诊断中，非破坏性检测技术被广泛应用，常用的方法包括：1. 声波检测法：利用超声波对钢筋混凝土结构的材料属性和结构情况进行评估，对破损、裂缝和空洞等问题进行检测。
2. 磁力检测法：通过磁感应原理，对钢筋混凝土结构表面产生的磁场变化进行测量，识别出隐蔽裂纹或者腐蚀现象的位置。
3. 密度检测法：通过密度计对钢筋混凝土结构的密度进行测量，根据测量结果判断混凝土的质量和密实度。
第三章传统破坏性检测方法传统的破坏性检测方法是通过对钢筋混凝土结构进行破坏性试验，获得最终的破坏模式和破坏强度来评估结构损伤程度的方法。
如：1. 钢筋拉伸试验法：将钢筋混凝土结构中的钢筋拉伸，通过对钢筋断裂前后进行比较分析，判断结构的破坏程度；2. 压缩试验法：对钢筋混凝土结构进行静态承压测试，通过破坏强度和破坏模式来判断结构的损伤情况；3. 弯曲试验法：通过对钢筋混凝土结构进行弯曲试验，获取弯曲强度和破坏模式，来评估结构的损伤情况。
这些传统方法具有可靠性高、精度高的特点，但需要对结构进行破坏性试验，会对结构造成进一步的破坏，运用范围较窄。
第四章数字图像处理方法通过数字图像处理技术对钢筋混凝土结构进行损伤诊断，是近年来发展比较快的技术。
数字图像处理可以采用不同的成像方式，如光学相机、红外成像、激光雷达等设备，获取结构各个部位的图像信息，分析图像中的颜色、形状、纹理、亮度等特征，从而诊断出钢筋混凝土结构的损伤情况。
材料技术性能及检测标准
材料技术性能及检测标准引言在现代工程领域中，材料的技术性能是评估材料可用性的重要指标之一。
材料的性能直接影响到工程的质量、安全性和可靠性。
因此，对材料的技术性能进行检测和评估是至关重要的。
本文将介绍材料技术性能的一些常见标准以及常用的检测方法。
我们将以以下几个方面展开讨论：力学性能、物理性能、化学性能和表面性能。
1. 力学性能力学性能是评估材料在外力作用下的变形和破坏行为的能力。
常用的力学性能指标包括强度、韧性、硬度、弹性模量等。
1.1 强度强度是材料抵抗外力的能力。
常用的强度指标包括抗拉强度、屈服强度和抗压强度。
强度的测试方法通常是通过拉伸试验、压缩试验等来获得材料在不同应力下的变形行为。
1.2 韧性韧性是材料在受力作用下能够吸收能量的能力。
材料的韧性可以通过冲击试验或弯曲试验来评估。
常用的韧性指标包括冲击韧性和断裂韧性。
1.3 硬度硬度是材料抵抗局部变形的能力。
常用的硬度测试方法包括布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。
1.4 弹性模量弹性模量是材料在受力作用下变形程度的指标。
常用的弹性模量包括杨氏模量、剪切模量等。
2. 物理性能物理性能是评估材料在物理环境中表现的能力。
常见的物理性能包括热性能、电性能和磁性能。
2.1 热性能材料的热性能包括导热性、膨胀系数等。
导热性是指材料传导热量的能力，膨胀系数指材料随温度变化时的体积变化程度。
2.2 电性能电性能是指材料在电场中的导电能力和绝缘能力。
常用的电性能指标包括电导率、介电常数等。
2.3 磁性能磁性能是指材料在磁场中的磁化程度。
常见的磁性能指标包括磁导率、矫顽力等。
3. 化学性能化学性能是评估材料在不同化学环境下的化学稳定性和耐腐蚀性能。
常用的化学性能指标包括耐腐蚀性、化学稳定性和溶解性。
3.1 耐腐蚀性材料的耐腐蚀性是指材料在不同腐蚀介质中的稳定性。
常用的腐蚀测试方法包括浸泡试验和腐蚀速率的测定。
3.2 化学稳定性化学稳定性是指材料与不同化学物质接触时的稳定性。
混凝土结构的损伤诊断方法
混凝土结构的损伤诊断方法一、引言混凝土结构是建筑工程中常见的结构形式，具有强度高、耐久性好等优点。
但是，由于各种因素的影响，混凝土结构在使用过程中会出现不同程度的损伤，如裂缝、鼓包、空鼓等。
这些损伤会影响混凝土结构的安全性和使用寿命，因此需要及时进行损伤诊断和修复。
本文旨在介绍混凝土结构的损伤诊断方法。
二、常见损伤类型混凝土结构常见的损伤类型包括：1. 裂缝：由于混凝土的收缩、膨胀、温度变化等因素引起的，分为宏观裂缝和微观裂缝。
2. 鼓包：混凝土表面呈现凸起的现象，通常是由于混凝土内部的水分蒸发不均匀或外力作用引起的。
3. 空鼓：混凝土表面与基层出现空隙的现象，通常是由于混凝土与基层之间粘结力不足或基层不平整引起的。
4. 腐蚀：由于混凝土中的钢筋受到氧化、碳化等因素的影响而腐蚀，导致混凝土结构的强度和稳定性下降。
三、损伤诊断方法混凝土结构的损伤诊断方法主要包括非破坏检测和破坏检测两种。
其中，非破坏检测适用于对混凝土结构进行表面损伤的检测，破坏检测适用于对混凝土结构进行深层次的检测。
1. 非破坏检测非破坏检测是指在不破坏混凝土结构的情况下，利用各种测试方法对混凝土结构进行损伤诊断。
常见的非破坏检测方法包括：(1) 远程测量：利用激光、红外线等技术对混凝土结构进行测量，可以检测混凝土结构表面的平整度、平面度等参数。
(2) 声波检测：利用声波的传播速度和反射特性来检测混凝土结构的质量，可以检测混凝土结构内部的裂缝、空鼓等。
(3) 电磁检测：利用电磁波的传播特性来检测混凝土结构的质量，可以检测混凝土结构内部的裂缝、空鼓等。
(4) 磁力检测：利用磁场的变化来检测混凝土结构内部的钢筋腐蚀情况。
2. 破坏检测破坏检测是指在对混凝土结构进行损伤诊断时，需要对混凝土结构进行破坏性测试。
常见的破坏检测方法包括：(1) 钻孔取样：利用钻孔机在混凝土结构上钻取样品，进行物理测试和化学分析，可以了解混凝土结构的强度、密度等参数。
复合材料结构中的缺陷检测与评估
复合材料结构中的缺陷检测与评估第一章绪论复合材料是由两个或更多不同材料的组合物构成的新材料。
由于其高强度、高刚度和低密度等优点，复合材料广泛应用于航空、航天、汽车、建筑等领域。
在复合材料的生产和应用过程中，缺陷问题是一个重要的技术难题。
如何及早检测和评估复合材料结构中的缺陷，对于确保其性能和安全具有重要的意义。
本章将介绍复合材料的基本概念和结构特点，以及复合材料结构中常见的缺陷类型和成因。
第二章复合材料结构中的缺陷类型复合材料结构中的缺陷可以根据其类型分为以下几类：1.孔隙：孔隙是指复合材料中没有填充材料的空洞或气泡。
这种缺陷通常由于材料填充不均匀、挤压不当等原因造成。
2.夹杂物：夹杂物是指复合材料中存在的杂质或异物。
这些杂质或异物会削弱复合材料的力学性能。
3.毛刺：毛刺是指复合材料表面存在的尖锐物质。
这些毛刺容易导致应力集中，从而导致复合材料的破坏。
4.裂纹和缺陷：裂纹和缺陷是指复合材料中存在的裂纹、裂口或缺损。
这种缺陷通常是由于材料受力过大或者材料本身缺陷造成的。
第三章复合材料结构中的缺陷评估方法为了及早发现和评估复合材料结构中的缺陷，需要采用一些有效的检测方法。
常用的检测方法包括：1.光学检测：光学检测能够用于检测复合材料表面的缺陷，如毛刺和裂纹等。
光学检测的主要优点是快速、非接触和高分辨率。
2.超声波检测：超声波检测能够用于检测更深层的缺陷，如孔隙和夹杂物等。
超声波检测的主要优点是高灵敏度和非破坏性。
3.X射线检测：X射线检测能够用于检测复合材料内部的缺陷，如裂纹和缺损等。
X射线检测的主要优点是高分辨率和无损伤。
4.热红外检测：热红外检测能够用于检测复合材料表面的缺陷，如毛刺和裂纹等。
热红外检测的主要优点是快速、非接触和高分辨率。
第四章复合材料结构中缺陷修复方法如果复合材料结构中存在缺陷，需要及时采取修复措施，以确保其性能和安全。
常用的修复方法包括：1.填充：通过填充材料来填补孔隙或夹杂物等缺陷。
第四章 结构损伤及材料性能劣化检测
测定粉末的氯离子含量
取几个同层样品氯离子含量实测值的平均值作为该层中点氯离子含 量的代表值，绘出沿深度变化的氯离子浓度分布规律曲线
7
混凝土中硫酸盐含量检测
混凝土中硫酸盐含量及其侵入深度检测 时的测区布置、试样制取混凝土中氯离 子含量的检测，混凝土中硫酸盐含量可 采用硫酸钡重量法测定。
构件变形与裂缝----渗透法检查裂缝
被检查部位的表面及其周围20mm范围内应用砂轮和砂纸打磨光滑 用清洗剂将表面清洗干净，干燥后喷涂渗透剂
10min后，用清洗剂将表面多余的渗透剂清除 喷涂显示剂，停留10~30min后，观察裂缝情况
钢结构损伤检测
结构连接
钢结构的连接包括焊接连接、螺栓（铆钉）连接、高强螺栓连接 。
裂缝长度可用卷尺量测。
砌体结构损伤检测
裂缝的检测
砌体结构损伤检测
粉化腐蚀情况检测
块体和砂浆的粉化、腐蚀情况应先用目测进行普查，粉化、 腐蚀严重处，应逐一测定构件的粉化、腐蚀深度和范围 。
5
木结构损伤检测
基本内容
木结构损伤检测应包括构件的损伤检测及构件连接节点的损伤检测。 其中，木结构构件损伤的检测应包括木材疵病、裂缝和腐蚀的检测。
仅检测混凝土内部缺陷且当混凝土表面有较 明显外观缺陷时，抽样数量不宜少于同类构 件的30%
1
混凝土结构损伤检测
内部缺陷的检测方法
机械波法（超声脉冲波、 冲击波和声发射）
穿透辐射法（x射线、γ射 线和中子流等）
穿透能力较强、设备简单、 操作方便，适合于混凝 土内部缺陷的检测
穿透能力有限、设备相当 复杂、需要严格的防护 措施，一般不适合于混 凝土内部缺陷的检测
损伤力学基础知识损伤理论的研究内容和意义机械设备和工程结构中
损伤力学基础知识一、损伤理论的研究内容和意义机械设备和工程结构中的构件，从毛坯制造到加工成形的过程中，不可避免地会使构件的内部或表面产生微小的缺陷（如小于l mm的裂纹或空隙等）。
在一定的外部因素（载荷、温度变化以及腐蚀介质等）作用下，这些缺陷会不断扩展和合并，形成宏观裂纹。
裂纹继续扩展后，最终可能导致构件或结构的断裂破坏。
微缺陷的存在与扩展也是使构件的强度、刚度、韧性下降或剩余寿命降低的原因。
这些导致材料和结构力学性能劣化的微观结构的变化称为损伤。
损伤理论研究材料或构件从原生缺陷到形成宏观裂纹直至断裂的全过程，也就是通常指的微裂纹的萌生、扩展或演变、体积元的破裂、宏观裂纹形成、裂纹的稳定扩展和失稳扩展的全过程。
损伤理论，主要是在连续介质力学和热力学的基础上，用固体力学的方法，研究材料或构件宏观力学性能的演变直至破坏的全过程，从而形成了固体力学中一个新的分支——损伤力学。
长期以来，人们对材料和构件宏观力学性能的劣化直至破坏过程的机理、本构关系、力学模型和计算方法都非常重视，并且用各种理论和方法进行了研究。
材料学家和物理学家从微观的角度研究微缺陷产生和扩展的机理，但是所得结果不易与宏观力学量相联系。
力学工作者则着眼于宏观分析，其中最常用的是断裂力学的理论和方法。
裂断力学主要研究裂纹尖端附近的应力场和应变场、能量释放率等，以建立宏观裂纹起裂、裂纹的稳定扩展和失稳扩展的判据。
但是断裂力学无法分析宏观裂纹出现前材料中的微缺陷或微裂纹的形成及其发展对材料力学性能的影响，而且许多微缺陷的存在并不都会简化为宏观裂纹，这是断裂力学的局限性。
经典的固体力学理论虽然完备地描述了无损材料的力学性能(弹性、粘弹性、塑性、粘塑性等)，然而，材料或构件的工作过程就是不断损伤的过程，用无损材料的本构关系描绘受损材料的力学性能显然是不合理的。
损伤理论旨在建立受损材料的本构关系、解释材料的破坏机理、建立损伤的演变方程、计算构件的损伤程度，从而达到预估其剩余寿命的目的。
土木工程结构损伤诊断方法
土木工程结构损伤诊断方法
土木工程结构损伤诊断是指对土木结构受损情况的综合分析诊断，主要用于确认损坏情况，提出整改与修复方案，使结构能安全可靠地
使用。
其通常需要借助设备、仪器、材料和技术来完成，以下是常用
的土木工程结构损伤诊断方法：
1.符号检验法：采用符号比较法，以视觉和触觉调查作为主要手段，进行系统化的检验，以确定土木结构是否受损。
2.电磁检测法：采用电磁测量原理，实施结构损伤检测，例如剔
除探伤、电阻率测量、磁悬浮探针探伤等。
3.材料分析法：采用分析材料物理性质，例如进行拉伸试验、弯
曲试验、X-射线衍射分析等，以了解材料或部件是否受损。
4.模拟分析法：通过建立精确模型，并进行大规模数值模拟，确
定结构是否面临破坏风险。
5.有限元分析法：根据土木结构的力学特征，建立相应模型，采
用有限元方法进行仿真分析，判断结构健康状况。
6.力学分析法：通过实测结构位移、振动波形、结构响应等进行系统分析，判断结构是否受损，了解其危险程度。
以上是土木工程结构损伤诊断方法的主要内容，根据损坏的程度和性质，结合实际情况，可以采取不同的诊断方案，以达到较为准确的诊断结果。
其中有限元分析和模拟分析的微观分析方法相较可视化检查来说，能更客观地反映土木结构以及保护性质的实际表现。
结构无损检测实验报告
一、实验目的本次实验旨在了解结构无损检测的基本原理、方法、仪器及其应用，掌握各种无损检测技术的操作流程，并通过对实际结构进行检测，验证无损检测技术的有效性。
二、实验原理结构无损检测是一种在不破坏被检测对象的前提下，对其内部缺陷、损伤、性能等进行检测的技术。
常用的无损检测方法有超声波检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测等。
1. 超声波检测（UT）：利用超声波在材料中传播的特性，通过检测超声波的反射、折射、散射等行为，判断材料内部缺陷的位置、大小和形状。
2. 射线检测（RT）：利用X射线、γ射线等射线在材料中传播的特性，通过检测射线在材料中的衰减、散射等现象，判断材料内部缺陷的位置、大小和形状。
3. 磁粉检测（MT）：利用磁性材料在磁场中的磁化特性，通过检测磁粉在缺陷处聚集的情况，判断材料表面和近表面缺陷的位置、大小和形状。
4. 渗透检测（PT）：利用液体或气体在材料表面张力作用下的渗透能力，通过检测渗透液在缺陷处的滞留情况，判断材料表面缺陷的位置、大小和形状。
5. 涡流检测（ET）：利用导电材料在交变磁场中产生涡流的特性，通过检测涡流的分布情况，判断材料表面和近表面缺陷的位置、大小和形状。
三、实验内容1. 超声波检测：使用便携式超声波探伤仪，对实验用金属板进行检测，观察超声波在金属板中的传播情况，分析金属板内部的缺陷。
2. 射线检测：使用X射线探伤仪，对实验用金属板进行检测，观察X射线在金属板中的传播情况，分析金属板内部的缺陷。
3. 磁粉检测：使用磁粉探伤仪，对实验用金属板进行检测，观察磁粉在缺陷处的聚集情况，分析金属板表面和近表面缺陷。
4. 渗透检测：使用渗透探伤仪，对实验用金属板进行检测，观察渗透液在缺陷处的滞留情况，分析金属板表面缺陷。
5. 涡流检测：使用涡流探伤仪，对实验用金属板进行检测，观察涡流的分布情况，分析金属板表面和近表面缺陷。
四、实验结果与分析1. 超声波检测：在金属板中检测到多个缺陷，通过分析超声波的传播情况，确定缺陷的位置、大小和形状。
结构损伤识别方法
结构损伤识别方法
结构损伤识别方法指的是通过对结构物的振动信号或传感器数据进行分析，以判断结构物是否存在损伤，并进一步定位和评估损伤的方法。
以下是常用的结构损伤识别方法：
1. 模态分析法：通过分析结构物的振动模态，包括固有频率、振型和阻尼比等信息，来识别结构物的损伤。
常用的方法有模态参数法和主成分分析法。
2. 频域分析法：通过对结构物的振动信号进行频谱分析，提取频率特征，从而识别结构物的损伤。
常用的方法有傅里叶变换、小波变换和谱峰提取等。
3. 时间域分析法：通过对结构物的振动信号进行时域分析，提取时域特征，如振动波形、包络谱等，来判断结构物的损伤。
常用的方法有时域统计分析和自相关函数等。
4. 缺陷成像法：通过将结构物分为多个小区域，对每个小区域的振动信号进行分析，构建损伤成像模型，从而实现对结构物损伤的定位和形状识别。
常用的方法有传递矩阵法和图像处理方法等。
5. 机器学习方法：通过利用机器学习算法对大量结构物振动数据进行训练和学习，建立结构物损伤模型，并通过对新的振动数据进行预测和识别，来判断结构物是否存在损伤。
常用的方法有支持向量机、神经网络和决策树等。
以上方法可以单独使用，也可以结合使用，提高结构损伤识别的准确性和可靠性。
具体选择哪种方法，取决于结构物的特点、可用数据和实际需求等因素。
材料性能与结构分析
材料性能与结构分析材料是实现各个行业领域工程的基础，而材料的性能和结构对于工程性能和可靠性起着至关重要的作用。
本文将围绕材料的性能和结构进行综合分析，探讨其对于工程应用的重要性，以及现代科技领域对材料性能和结构的不断追求与创新。
一、材料性能分析材料的性能是指材料在特定工程条件下所表现出的力学、物理、热学、电学等方面的特性。
在工程实践中，材料的性能往往是评价一个材料优劣的重要指标。
下面将从力学性能、物理性能和热学性能三个方面进行分析。
1. 力学性能分析力学性能是材料最基本的性能之一，包括强度、韧性、硬度等指标。
强度是材料抵抗外部力量破坏的能力，直接关系到工程的安全可靠性。
韧性则是材料抵抗断裂的能力，对于承受冲击或振动负荷的结构尤为重要。
硬度则表征了材料抵抗切削和磨损的能力，对于耐磨性要求较高的工程应用十分关键。
2. 物理性能分析物理性能主要包括密度、导热性、导电性等方面的指标。
密度是材料单位体积质量的大小，影响到工程结构的轻重和造价。
导热性则是材料传导热量的特性，对于热工程项目具有重要作用。
导电性则是材料导电的能力，关系到电气工程等领域的应用。
3. 热学性能分析热学性能主要包括热膨胀系数、热导率和比热容等指标。
热膨胀系数表征了材料随着温度变化时的尺寸变化情况，是热学设计中必须考虑的因素。
热导率则是材料传导热量的能力，对于热传导的工程项目非常重要。
比热容则是材料单位质量在温度变化时吸收或释放的热量，关系到热学过程中的能量变化。
二、材料结构分析材料的结构是指材料内部的分子、原子排列和组成，直接决定材料的性能表现。
不同的材料结构对应着不同的性能，下面将从金属材料和非金属材料两个方面进行分析。
1. 金属材料结构分析金属材料的结构通常是由金属原子通过离子键、金属键等形成晶体结构。
晶体结构的特点是具有一定的有序性和周期性，如立方晶体、六方晶体等。
不同的晶体结构决定了金属材料的晶格常数、晶胞数目等，直接影响金属材料的力学性能和导电性能。
材料科学中的材料失效与损伤分析
材料科学中的材料失效与损伤分析引言材料失效与损伤分析是材料科学领域中的重要研究方向之一。
随着现代科技的不断进步，对材料性能的要求越来越高，材料失效与损伤的问题也变得日益突出。
本文将从材料失效与损伤的定义、分类、分析方法以及预防与修复等方面进行探讨，以期帮助学生更好地理解和应用相关知识。
一、材料失效与损伤的定义与分类材料失效是指材料在使用过程中无法满足设计或使用要求的状态，通常表现为性能下降、功能丧失或完全破坏。
而材料损伤则是指材料在受到外界作用或内部因素影响下出现的局部性或整体性的变化，包括裂纹、疲劳、腐蚀等。
根据失效的性质和机理，材料失效可分为静态失效和动态失效。
静态失效主要是指材料在长时间受力或环境作用下出现的破坏，如断裂、塑性变形等。
动态失效则是指材料在瞬态或短时间内受到外界作用后出现的失效，如冲击、爆炸等。
材料损伤则可以分为可逆性损伤和不可逆性损伤。
可逆性损伤主要是指材料在受力后能够恢复到原始状态的损伤，如弹性变形。
而不可逆性损伤则是指材料在受力后无法完全恢复的损伤，如塑性变形、断裂等。
二、材料失效与损伤分析方法1. 失效与损伤预测失效与损伤的预测是材料科学中的一项重要任务。
通过对材料的力学性能、热学性能、化学性能等进行测试和分析，可以预测材料在不同环境和应力下的失效与损伤情况。
常用的预测方法包括有限元分析、统计学方法、实验测试等。
2. 失效与损伤分析失效与损伤分析是对已经失效或受损材料进行研究和分析，以找出失效或损伤的原因和机理。
失效与损伤分析的方法多种多样，包括断口分析、金相分析、电子显微镜观察等。
通过对失效与损伤样品的分析，可以了解材料的破坏机制，为材料的改进和优化提供依据。
三、材料失效与损伤的预防与修复1. 失效与损伤的预防为了避免材料的失效与损伤，可以采取一系列的预防措施。
首先，要进行材料的合理设计，选择适当的材料和加工工艺，以提高材料的强度和耐久性。
其次，要进行材料的表面处理和防护，以提高材料的抗腐蚀和耐磨性能。
工程结构中混凝土结构的损伤机理
工程结构中混凝土结构的损伤机理及危害研究1 前言建筑物特别是在长期使用过程中，在内部的或外部的，人为的或自然的因素作用下，随着时间的推移，将会造成混凝土结构的损伤。
这是一个不可逆的过程，这种损伤的累积将导致结构性能劣化，承载力下降耐久性能降低。
由于耐久性不足而造成的结构破坏事故经常发生。
世界上许多国家每年都要斥巨资用于修复由于混凝土结构损伤而引起破坏的建筑物。
由于混凝土的耐久性造成的结构破坏是严重的，带来的经济损失是巨大的。
因此，混凝土结构的耐久性已经引起了国内外学术界的高度重视。
2 引起混凝土结构耐久性的损伤机理混凝土结构的耐久性损伤是指结构性能随时间的劣化现象。
而混凝土结构的损伤机理可以分为以下几种：混凝土的钢筋腐锈蚀、混凝土的碳化即混凝土的中性化。
2.1 混凝土的碳化机理混凝土的碳化是指水泥石中的水化产物与环境的二氧化碳作用，主要是指混凝土中的氢氧化钙成分（Ca(OH)）与二氧化碳（CO）发生化学反应，同时，CO也与未水化的C等发生化学反应，生成碳酸钙和其他物质的现象，这是一个及其复杂的多相物理化学过程，拌和混凝土时，硅酸盐水泥的主要成分CaO水化作用后生成Ca(OH)2，它在水中的溶解度低，除少量溶于孔隙液中，使孔隙液成为饱和碱性溶液外大部分以结晶状态存在，成为孔隙液保持高碱性的储备，它的PH值为12.5~13.5。
空气中的CO2气体不断地透过混凝土中未完全充水的粗毛细孔，气相扩散到混凝土中部分充水的毛细孔中，与其中的孔隙液所溶解的Ca(OH)2进行中和反应。
反应产物为CaCO3和H2O, CaCO3溶解度低，沉积于毛细孔中。
该反应式为：Ca(OH)2. CO2→CaCO3↓H2O反应后，毛细孔周围水泥石中的羟钙石补充溶解为Ca2和OH‐，反向扩散到孔隙液中，与继续扩散进来的CO2反应，一直到孔隙液的PH值降为8.5~9.0时，这层混凝土的毛细孔中才不再进行这种中和反应，此时即所谓“已碳化”。
混凝土结构损伤评估方法
混凝土结构损伤评估方法一、引言混凝土结构在使用过程中，经常会出现各种损伤，如裂缝、变形、鼓包等。
这些损伤不仅影响结构的使用寿命和安全性能，还会导致维修和更换的高成本。
因此，准确评估混凝土结构的损伤程度是非常重要的。
本文将介绍混凝土结构损伤评估的常用方法。
二、外观观察法外观观察法是最简单的损伤评估方法之一。
该方法通过直接观察混凝土结构表面的变化来评估其损伤程度。
观察的内容包括裂缝、鼓包、剥落、变形等。
观察时需注意观察位置、形态、长度、宽度、深度、分布情况等因素，结合结构设计图纸和使用情况，判断其损伤程度和原因。
该方法简单易行，但只能做出表面的定性评估，不能提供定量评估结果。
三、超声波检测法超声波检测法是一种基于声波传播的无损检测方法。
该方法利用超声波在材料中传播的速度和反射特性来评估混凝土结构的损伤情况。
通常采用超声波探头在混凝土表面进行检测，探头发出的声波穿过混凝土结构，并被接收器接收。
根据接收到的声波信号，可以判断混凝土结构内部的缺陷和损伤情况。
该方法可以提供较为准确的混凝土结构的定量评估结果，但需要专门的设备和技术人员，成本较高。
四、核磁共振法核磁共振法是一种基于核磁共振原理的无损检测方法。
该方法利用核磁共振技术对混凝土结构中水分含量、孔隙率等参数进行测量，从而评估混凝土结构的损伤程度。
通过该方法可以获得混凝土结构内部的物理和化学性质，如孔隙率、水分含量、固体比表面积等。
该方法精度高，但设备成本和技术难度较高。
五、电阻率法电阻率法是一种基于电学特性的无损检测方法。
该方法利用混凝土结构中导电性的差异，通过测量电阻率来评估混凝土结构的损伤情况。
通常采用四电极法，即在混凝土表面放置四个电极，然后通过测量电流和电压，计算电阻率。
根据电阻率的变化，可以判断混凝土结构内部的缺陷和损伤情况。
该方法简单易行，成本低，但准确性有限，只能提供定性评估结果。
六、钻孔取样法钻孔取样法是一种基于混凝土结构内部材料力学性质的评估方法。
9.损伤模式识别
√一、损伤、失效及检验方法概述√二、常见损伤模式、案例及检验策略1.腐蚀损伤2.材质劣化3.机械损伤4.其他损伤√三、小结一、损伤、失效及检验方法概述几个概念：损伤损伤模式失效失效分析事故事故调查检验技术＝检测技术＋评价技术检测技术＝无损检测＋性能试验——发现和量化缺陷。
——想办法找出缺陷评价技术＝应用断裂力学、损伤力学等应用科学，分析设备的安全性。
——能不能用？能用多久？解决方案？关于检验种类及评定方法>>依据法规的检验>>基于失效模式的检验（或针对性检验、预知检验）>>基于风险的检验（RBI）>>在线检验>>基于安全状况等级的评定方法>>基于损伤寿命的评定方法>>可靠性、失效概率评定方法等等二、常见损伤模式、案例及检验策略GB/T30579－2014《承压设备损伤模式识别》（5类73种）第1类：腐蚀减薄（25）①全面腐蚀（均匀腐蚀）：盐酸、硫酸、氢氟酸、磷酸、二氧化碳（碳酸）、环烷酸、苯酚、有机酸、高温氧化、大气（有、无隔热层）、冷却水、土壤、苛性碱、氯化铵、胺、高温硫化物、酸性水、甲铵腐蚀等②局部腐蚀（非均匀腐蚀、局部减薄）：微生物腐蚀、锅炉冷凝水腐蚀、燃灰腐蚀、烟气露点腐蚀等等第2类：环境开裂（13）氯化物应力腐蚀开裂、碳酸盐、硝酸盐、碱、氨、胺、湿硫化氢破坏（氢鼓包、氢致开裂、应力导向型氢致开裂、硫化物应力腐蚀开裂）、氢氟酸致氢应力开裂、氢氰酸致氢应力开裂、氢脆、高温水、连多硫酸、液体金属脆断等第3类：材质劣化（15）晶粒长大、渗氮、球化、石墨化、渗碳、脱碳、金属粉化、σ相脆化、475°C脆化、回火脆化、辐照脆化、钛氢化、再热裂纹、脱金属腐蚀、敏化—晶间腐蚀等等第4类：机械损伤（11）机械疲劳、热疲劳、振动疲劳、接触疲劳、机械磨损、冲刷、汽蚀、过载、热冲击、蠕变、应变时效等等第5类：其他损伤（9）高温氢腐蚀、腐蚀疲劳、冲蚀、蒸汽阻滞、低温脆断、过热、耐火材料退化、铸铁石墨化腐蚀、微动腐蚀等等1.腐蚀损伤（腐蚀减薄＋环境开裂）腐蚀概述金属与周围介质间由于化学或电化学作用而引起的破坏称为腐蚀。
材料损伤评估技术研究
材料损伤评估技术研究第一章引言材料是现代工业发展的基础。
其中，金属材料广泛应用于汽车、飞机、建筑、电子、制造等行业。
然而，在使用过程中，金属材料可能会发生损伤，包括裂纹、腐蚀、疲劳等，这些损伤将会对材料的性能造成严重的影响，甚至会导致结构失效。
因此，对于材料损伤的评估显得尤为重要。
本文将着重探讨材料损伤评估技术的研究进展和应用。
第二章材料损伤的种类和原因2.1 裂纹裂纹是一种常见的金属材料损伤形式。
裂纹分为应力腐蚀裂纹、疲劳裂纹和焊接裂纹。
其中，应力腐蚀裂纹是在化学腐蚀作用和应力共同作用下产生的，在金属材料中比较危险；疲劳裂纹是由于反复荷载所产生的，一般在应用中比较常见；焊接裂纹是由于焊接时产生的，通常在焊接部位比较明显。
2.2 腐蚀金属材料在应用过程中，与环境会发生反应，从而产生腐蚀。
腐蚀会降低材料的强度和导电性能，导致金属材料的老化和失效。
2.3 疲劳疲劳是由于反复荷载引起的金属材料损伤。
疲劳区域是在金属材料中比较危险的区域之一，因为这些区域是有可能产生裂纹的。
第三章材料损伤评估技术3.1 无损检测技术无损检测技术是一种不会对材料造成损伤的检测技术。
主要包括：X射线检测、超声波检测、涡流检测、磁粉检测等。
3.2 应变测量技术应变测量是通过对材料受力情况下的变形进行测量，从而评估其损伤程度的一种方法。
常见的应变测量技术有：应变计、数字光纤测温等。
3.3 比较分析方法比较分析是一种通过对两个或多个物体（或样品）进行比较，从而识别它们之间的差异，从而评估材料损伤程度的方法。
3.4 数值模拟技术数值模拟技术是一种使用软件来模拟和分析材料受力情况下损伤的方法。
这种技术可以帮助研究人员了解材料的损伤理论，并预测材料受损后的状态。
常见的数值模拟软件有：ABAQUS、ANSYS等。
第四章应用实例以上介绍了一些常见的材料损伤评估技术。
而这些技术是可以应用于实际的生产中的。
这里列举一个实际应用的例子。
从1368年建成至今，明城墙一直是北京历史文化名城区域的标志性建筑之一。
工程材料的损伤评估方法
工程材料的损伤评估方法在建筑、交通运输、能源等领域，材料的损伤评估是非常重要的。
损伤评估可以帮助人们确定建筑结构或交通工具的安全性和使用寿命，从而降低事故发生的风险。
本文将介绍几种常用的工程材料损伤评估方法。
1. 声发射检测法声发射检测法是一种无损检测技术，适用于金属、石材、混凝土等各种材料。
该技术基于材料内部结构的微小变形声响，通过专用设备获取数据进行分析。
当材料发生裂纹、剪切和撕裂等损伤时，声发射检测器会记录下产生的声响，并用软件分析此声响的类型和能量，以确定损伤的位置和程度。
该技术有许多优点，包括无需接触材料，测试时间快，可以在实验室和现场进行，对于检测裂纹等微小损伤非常敏锐。
但是，该技术对测试环境有较高的要求，同时需要复杂的数据分析方法。
2. 红外热成像法红外热成像法是一种测量物体表面热辐射的技术，适用于混凝土、石材和金属等材料。
当材料受损时，它的表面温度会发生变化，该技术通过红外热成像仪记录下材料表面的温度分布，并分析温度差异以确定损伤的位置和程度。
该技术具有响应速度快，诊断能力强和适用范围广等优点。
但是，该技术需要适当的环境条件（如温度差异），且不能检测到材料内部的细小损伤。
3. 振动信号分析法振动信号分析法是一种基于振动信号的数据采集和分析技术，适用于机器、设备和建筑物等各种结构的损伤评估。
该技术通过压电传感器在材料内部和表面记录下振动信号，并通过数据采集和分析确定运动状态和相应的损伤情况。
该技术具有检测范围广，实时监测能力和精确诊断能力等优点，但是也存在诸如需要专用传感器和分析软件、环境要求较高等缺点。
4. 超声波检测法超声波检测法是一种适用于各种材料的无损检测技术，通过超声波对材料进行扫描和遍历，获取材料内部结构和损伤程度信息。
该技术可以检测裂纹、缺陷和异物等损伤，广泛应用于航空、航天、制造和化工等领域。
该技术具有检测出微小缺陷的能力，诊断准确率高和能远距离检测等优点。
但是，该技术也有一些缺点，如测试时间较长、需要特别学习和训练等。
建筑结构可靠性设计统一标准
能力。 2. 1. 24 可靠度 degree of reliability; reliability
结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的 概率。 2.1. 25 失效概率户f probability of failure 如
6
24 7. 5 试验辅助设计…........………….........…………………. 8 分项系数设计方法.........…….......…........…............... 25
8. 1 一般规定 ……………........….........….........………. 25 8.2 26 承载能力极限状态…................................…..........
18 5. 2 结构上的作用……........…........................…..........
5. 3 环境影响 ……….................…………………………. 20
6 材料和岩土的性能及几何参数……........…................… 21 6. 1 材料和岩土的性能···································….......... 21
method 使结构或地基在作用标准值下产生的应力不超过规定的容许
应力的设计方法。
2.1. 35 单一安全系数法 single safety factor method 使结构或地基的抗力标准值与作用标准值的效应之比不低于
某一规定安全系数的设计方法。
对应于结构或结构构件达到最大承载力或不适于继续承载的 变形的状态。
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混凝土结构损伤检测
垂直浅裂缝的检测－－单面平测法
仅有一个可测面，且裂缝深度不大于500mm时，选用该方法
¾ 变化换能器边缘间距离l’，获得平测时－距关系和声波速度
¾ 跨缝对称布置，变化换能器边缘间距离l’，记录声时，计算裂缝 深度
t(υs)
l
l’ t３
t２
t1
A
B
l’(mm)
h
ａ l’１ l’２ l’３ l１
混凝土结构损伤检测
深裂缝的检测－－钻孔对测法
适用于大体积混凝土、预计裂缝深度在500mm以上的裂缝检测
¾ 将发、收换能器置于平行表面对应测点1、2、3…的位置，读取 声时、波幅、主频率等，据此判断裂缝深度以及是否贯穿。
l
波幅(dB)
20
hc
40 60
hc
80
100
钻孔对测法检测深裂缝
h(mm) 实测波幅—深度关系
现场检测宜对连接节点进行全数检查，如条件不允许也可采取抽 样检测的方法，但每一检测单元的抽样比例不得低于30%。
钢结构损伤检测
结构连接----焊接
对于焊接连接，应检查连接板变形损伤、锈蚀损伤、焊缝开裂损伤等。 连接板的变形损伤和锈蚀损伤可采用观察法检测。 焊缝的开裂和内部缺陷可采用超声波探伤检测 。
4
钢结构损伤检测
砌体结构损伤检测
基本内容和抽样方案
裂缝、块体和砂浆的粉化、腐蚀等内容。 砌体结构构件的损伤检测可采用全数普查和重点抽查的抽样方案。
砌体结构损伤检测
裂缝的检测
构件开裂的位置、形式和裂缝走向可采用观察的方法确定。
裂缝的宽度可采用目测、游标卡尺量测、读数显微镜、裂缝宽 度检验规(精度0.05mm)相结合方法进行检测，每条裂缝应沿裂 缝延伸方向量测不少于3个裂缝表面宽度数值，取其最大值作为 该条裂缝表面宽度值。
用取粉机由表及里向内分层研磨，每隔1mm、2mm、 5mm或10mm磨粉一次
测定粉末的氯离子含量
取几个同层样品氯离子含量实测值的平均值作为该层中点氯离子含 量的代表值，绘出沿深度变化的氯离子浓度分布规律曲线
7
混凝土中硫酸盐含量检测
混凝土中硫酸盐含量及其侵入深度检测 时的测区布置、试样制取混凝土中氯离 子含量的检测，混凝土中硫酸盐含量可 采用硫酸钡重量法测定。
木结构构件及构件连接节点的损伤都应逐根、逐个检查。
木结构损伤检测
构件检测
构件疵病的检测应包括木节、斜纹和扭纹等。 可采用外观检查和量尺检测，具体方法参见《木结构工程施工质量验 收规范》（GB50206）和《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344）。
木结构损伤检测
构件检测
木结构构件裂缝检测应包括裂缝宽度、裂缝长度和裂缝走向。
对连接质量有怀疑时，可截取试样进行焊接接头的力学性能检验。
钢结构损伤检测
结构连接----螺栓连接
对于螺栓（铆钉）连接，应检查连接板滑移变形、螺栓（铆钉）松动 断裂和脱落，对于高强螺栓连接，还应检查螺栓终拧标志。
螺栓（铆钉）松动断裂可采用锤击的方法检查；对于高强螺栓连 接，可以采用放松--重新紧固法评估螺栓拉力水平，必要时，可以 进行再生螺栓检验。
裂缝长度可用卷尺量测。
砌体结构损伤检测
裂缝的检测
构件开裂的位置、形式和裂缝走向可采 用观察的方法确定。
裂缝的宽度可采用目测、游标卡 尺量测、读数显微镜、裂缝宽度检 验规(精度0.05mm)相结合方法进 行检测，每条裂缝应沿裂缝延伸方 向量测不少于3个裂缝表面宽度数 值，取其最大值作为该条裂缝表面 宽度值。
混凝土中氯离子含量检测
氯离子的分布----切片法
在抽样检测位置钻取长100~150mm的芯样，然后将芯 样切割成厚5~10mm的薄片
测定每一薄片氯离子含量
取几个同层样品氯离子含量实测值的平均值作为该层中点氯离子含 量的代表值，绘出沿深度变化的氯离子浓度分布规律曲线
混凝土中氯离子含量检测
氯离子的分布----分层取粉法
木结构损伤检测
木结构损伤检测
节点检测
构件连接节点损伤应包括连接松动变形、滑移、剪切面开裂、铁件锈蚀等。
可采用外观检查或用量尺和探针进行检测。
6
混凝土碳化深度检测
混凝土碳化深度可采用喷射酚酞或彩虹试剂的方法进行测试，具 体方法可参见《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T 23)。
当混凝土碳化深度检测与回弹法测强相结合时，单个构件30%的回 弹测区代表性位置均应设置碳化深度测点。
工程结构检测鉴定与加固
第四章 结构损伤及材料性能劣化 检测
同济大学建筑工程系 张伟平
2010年3月
混凝土结构损伤检测
检测内容
混凝土结构
外观和内部缺陷蚀 可见裂缝 碳化深度 受腐蚀情况 钢筋锈蚀
混凝土结构损伤检测
外观缺陷的检测
包括蜂窝、露筋、孔洞、夹渣、疏松、连接部位缺陷、 外形缺陷、外表缺陷等的检测。
（1）钢筋锈蚀程度 ¾ 钢筋重量损失率 ¾ 钢筋截面损失率 ¾ 钢筋直径损失率 （2）钢筋锈蚀速率 ¾ 钢筋重量损失速率 ¾ 钢筋截面损失速率 ¾ 钢筋直径损失速率 ¾ 阳极电流密度
混凝土中钢筋锈蚀状 况的判断与检测
检测内容、方法与样本数量
钢筋锈蚀可能性的判断、钢筋锈蚀率或钢筋锈蚀速率的检测 。
自然电位法、混凝土电阻法、电流密度法、锈胀裂缝法或破损法。
l２ l３
D 单面平测法检测垂直裂缝
平测时时间-距离关系标定
混凝土结构损伤检测
垂直浅裂缝的检测－－双面斜测法
适用于结构裂缝部位具有两个平行可测表面情况 ¾ 将发、收换能器置于平行表面对应测点1、2、3…的位置，读取
声时、波幅、主频率等，据此判断裂缝深度以及是否贯穿。 1 ２３４５６ 7 8 9
1 ２３４５６ 7 8 9 双面斜测法检测垂直裂缝
构件变形与裂缝----渗透法检查裂缝
被检查部位的表面及其周围20mm范围内应用砂轮和砂纸打磨光滑 用清洗剂将表面清洗干净，干燥后喷涂渗透剂
10min后，用清洗剂将表面多余的渗透剂清除 喷涂显示剂，停留10~30min后，观察裂缝情况
钢结构损伤检测
结构连接
钢结构的连接包括焊接连接、螺栓（铆钉）连接、高强螺栓连接 。
>90 50
28
混凝土中氯离子含量检测
基本原则
混凝土中氯离子如属掺入型，则仅需检测混凝土中氯离子含量，如 属于外渗型，则需检测混凝土由表及里的氯离子浓度分布，从而判 断侵入深度。
在混凝土中氯离子含量及其侵入深度检测时，根据工作条件及混凝 土质量划分检测单元，每个检测单元的样本数应不少于3个，当均 匀性很差时应增加检测样本。
混凝土结构损伤检测
超声波法的基本原理
利用超声脉冲波在技 术条件相同的混凝土 中传播的时间（或速 度）、接收波的振幅 和频率等声学参数的 相对变化来判定混凝 土的缺陷
和超声法检测混凝土强度 的原理类似
混凝土结构损伤检测
混凝土不密实区和空洞检测
1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’ 7’
1 2 3 4 5 6
当仅为混凝土碳化深度检测时，单个构件碳化深度测点数不应少于 3处。对每个检测构件，取测点的平均值作为碳化深度的代表值。
混凝土碳化深度检测
• 长海医院医技楼混凝土碳化深度测量结果
• 芯样编号 ZX1-1 BX2-1 BX2-2 LX3-1 LX3-2 BX4-1 BX4-2
• 碳化深度mm 85
65
20~40 65
混凝土中钢筋锈蚀状 况的判断与检测
钢筋锈蚀对结构性能的影响
钢筋锈蚀
钢筋有效 钢筋表面凹凸不平 疏松铁锈层对钢筋与 钢筋横肋 锈蚀产物体 截面减小 产生应力集中 砼界面的润滑作用 锈 损 积膨胀
承载力下降 安全性降低
粘结退化
混凝土保护层 开裂、脱落
使用性降低
混凝土中钢筋锈蚀状
况的判断与检测
钢筋锈蚀情况的表示方法
1 2 3 4 5 6
1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’ 7’ 对测法检测缺陷
1 2 3 4 1’ 5 2’ 6 3’ 7 4’ 8 5’ 9
6’ 7’ 8’ 9’
1’ 2’ 3’
1 4’ 2 5’ 3 6’ 4 7’ 5 8’ 6 9’ 7 8 9
斜测法检测缺陷
混凝土结构损伤检测
新旧混凝土结合面的检测－－双面斜测法
构件的裂缝走向可用目测法确定。
裂缝宽度可采用目测、游标卡尺量测、读数显微镜、裂缝宽度检验规 （精度0.05mm）相结合的方法进行检测。
裂缝长度可用卷尺量测。
裂缝深度可用探针测量，有对面裂缝时取两次量测的结果之和作为裂 缝的深度。
木结构损伤检测
构件检测
构件腐蚀应包括木质的腐朽和蛀蚀。
可采用外观检查或用锤击法检测，确定构件的腐蚀范围和构件截面的 削弱程度。
裂缝长度可用卷尺量测。
砌体结构损伤检测
裂缝的检测
砌体结构损伤检测
粉化腐蚀情况检测
块体和砂浆的粉化、腐蚀情况应先用目测进行普查，粉化、 腐蚀严重处，应逐一测定构件的粉化、腐蚀深度和范围 。
5
木结构损伤检测
基本内容
木结构损伤检测应包括构件的损伤检测及构件连接节点的损伤检测。 其中，木结构构件损伤的检测应包括木材疵病、裂缝和腐蚀的检测。
未涂装钢构件应全数检查钢材的锈蚀状况，对锈蚀严重的构件，应 逐一测定构件的锈蚀深度和范围。
钢结构损伤检测
构件变形与裂缝
用观察和量测的方法全数检查杆件弯曲变形和板件凹凸等变形情况。
对承受重复荷载、冲击荷载以及在低温环境中的结构应检查裂缝情 况。先采用观察法全数普查，当有怀疑时，用渗透法重点复查。
钢结构损伤检测
对每一个结构单元，应根据构件的环境条件和外观检查结果确定检 测单元，每个检测单元的样本不应少于6个