桥梁无损检测技术
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浅谈桥梁无损检测技术
摘要:虽然我国桥梁建设飞速发展,但已建成桥梁的损伤、老化及病害不断地发生,建成的桥梁将大量地投入使用,因此桥梁的检测将会越来越受关注。
在进行分桥梁检测检测的同时,我们必须保证桥梁的结构性能和正常使用,因此桥梁无损检测技术应运而生。
本文主要简要探讨桥梁无损检测技术在桥梁检测中的应用与研究现状。
关键词:桥梁检测、无损检测、检测技术
中图分类号:k928.78 文献标识码:a 文章编号:
最近几年来,虽然我们国家的桥梁建设已经取得了不少的成就,但由于现在很多车辆严重超载以及桥梁长期在自然环境的作用下,会逐渐产生损坏现象。
为确保桥梁的安全性和耐久性,需对桥梁进行常规和重点检查,但检查的同时不影响结构或构件性能,通过鉴定某些适当的物理量即可判断结构或构件某些性能。
桥梁无损检测不断地投入到桥梁检测中去,桥梁无损检测技术是未来桥梁检测的发展趋势。
一、无损检测技术概述
桥梁无损检测技术是跨学科而又紧密相结合的产物,材料学和物理学的发展为无损检测技术打下了坚实的理论基础,电子技术和计算机科学的发展又为无损检测技术提供了现代化的测试工具,可以说无损检测技术是材料学、物理学、电子技术和计算机技术相结合产物。
桥梁无损检测技术可以分为传统桥梁无损检测和现代桥梁无
损检测两大类,自从有了桥梁检测便有了桥梁无损检测技术,它是桥梁传统检测中的其中的一部分。
观察法是桥梁检测中最古老的方法,也称之为最早的桥梁无损检测,主要依赖于人的感性和定性的经验分析,常会因为专家的主观意愿而有失客观,不能完全正确评判结构的损伤状况。
随后便发展了桥梁外观检测和桥梁动静载试验,与最早的传统桥梁无损检测方法相比,该传统桥梁无损检测更加客观。
它主要依赖于检测人员和动静载试验人员的现场目检,但同时进行混凝土强度实验、超声波探测、腐蚀作用实验等多种检测手段。
静载试验是一种经常被采用的桥梁无损检测方法,该方法主要由试验测得桥梁的的挠度和应变,对试验测得的桥梁的挠度和应变数据进行分析处理,来综合评判桥梁的使用状况。
随着现代传感与通信技术的发展,现代无损检测技术更是出现了前所未有的发展势态,先后涌现出一大批新的检测方法和检测手段。
近年来,许多科研人员与大学教授投身于桥梁检测中,他们成功地提出了许多方法对桥梁进行无损检测评估。
成为现代桥梁无损检测的中流砥柱。
比如利用倾角仪对桥梁上部结构的挠度进行测试,或者利用相干激光雷达测试桥梁下部结构的挠度。
利用双波长远红外成像检测桥梁混凝土层的损伤,利用电位测试来检测钢索、钢梁和混凝土内部的钢筋腐蚀程度。
特别是随着振动实验模态分析技术的发展,为桥梁结构的安全检测开辟了新的途径。
该无损检测技术是基于振动模态分析技术,最近研究发现结构的动力响应是整
体状态的一种度量,当结构的质量、刚度和阻尼特性发生变化时,对结构损伤前后的模态变化量进行适当的处理,从而对结构损伤进行识别和损伤部位进行有效定位。
现代无损检测技术与传统无损检测技术相对,具有很多传统无损检测技术不具备的新功能,甚至能不断地衍生出新的桥梁检测项目。
无损检测技术作为快速、直观,且能够显示桥梁内部状态的检测设备和技术手段,能够弥补传统无损检测方法的不足,它为开展桥梁无损检测技术研究提供了途径、为建立科学的评价体系提供有力的支撑。
二、无损检测技术的优点
根据桥梁无损检测发展的要求,无损检测就是在进行检测时测试工具可直接作用在构件表面,不破坏被检测桥梁的结构,不影响其使用性能。
桥梁无损检测在进行检测时具有对桥梁结构无损伤的优越性,这是其它桥梁检测技术不可比拟的优点。
以前在进行桥梁混凝土强度检测时,一般都要抽芯取样。
比如人们在对桥梁墩台强度经行检测时,需用取芯机在桥梁墩台上取出一块混凝土试样,然后再用灌浆或其它方法将取芯部分混凝土进行填补。
虽然已经进行了填补处理,但是该取芯部位的强度和耐久性远不如其它部分。
它可能对结构受力产生不利的影响,也会因取芯部位的钢筋加快腐蚀。
相比之下桥梁无损检测对结构本身没有任何损伤,这是其它检测方法所不能替代的。
同时无损检测可在同一构件上进行反复和连续的检测,从而使检测结果具有一定的可比性。
桥梁无损检测是一种直接在桥梁的构件上进行某种特定的检测,以用来评定桥梁的整体结构或者某些构件是否发生病害,从而可以判断出桥梁的安全性和耐久性现状,可以快捷方便地对桥梁结构的安全性、可靠性和适用性进行准确的评价。
因为桥梁无损检测的检测方法,桥梁无损检测是一种快捷、方便的检测方法。
比如不采用无损检测技术对桥梁进行检测时,往往需要足够的作业平台才可进行检测,但这对某些作业空间不大的桥梁进行检测时,显得十分的困难。
桥梁无损检测就显得不一样了,它不需进行有损检测那样,也就不需要太大的作业空间,从而可以很方便地进行桥梁检测。
不需要很复杂的作业准备和作业空间搭设,也就保证了桥梁无损检测的快捷性。
应用桥梁无损检测技术对桥梁进行检测时,将测试工具直接作用在构件表面,作业操作比较便捷,不仅提高了桥梁检测人员的工作效率,同时也可推进桥梁检测的普及。
随着人们对桥梁无损检测技术更深入地研究,现代无损检测技术将不断的发展,将来的无损检测技术向着傻瓜式操作方向发展,这方便业主单位对桥梁某些常规检查,通过常规的检查和基础数据的测设,为将来桥梁健康数据库的建立提供了可操作的工具。
总之、桥梁无损检测技术的优点不胜枚举,但也存在一些缺点。
只有通过对缺陷的不断改进,才能让无损检测技术散发出更多优点。
三、无损检测技术的未来
我国是一个桥梁大国,桥梁结构安全性问题的日益突出,为桥梁
无损检测技术的发展提出了更高的要求,桥梁无损检测技术应着眼于未来,作为一项系统工程来统筹桥梁检测全局。
根据本人从事桥梁检测行业多年的工作经验,对桥梁无损检测技术提出一些期望。
随着无损检测技术在桥梁检测中的广泛应用,桥梁无损检测技术将会衍生出新的桥梁检测项目,桥梁检测将会越来越细化,总体上我们可以概括为基于整体的结构性能检测和基于局部的构件性能检测。
识别桥梁的细部损伤,我们应该关注的是对结构功能产生严重影响的那些损伤,也可以将桥梁无损检测归结为材料无损检测和结构受力无损检测两大主要的检测。
在今后我国的桥梁设计中,应该将桥梁无损检测考虑进新桥设计中去,比如开发一套廉价的、快速的桥梁无损检测系统,该系统应该包括多模式各种传感器,特别是光纤传感器,由于它能够不受人为因素地干扰,定量给出桥梁的应力和裂纹等信息,把检测和服务与数据接收、预警连成一个系统。
通过无线遥测技术,既能记录局域数据并连续传送数据,又能同时运用无线技术把数据传送到监测中心去。
四、结束语
桥梁无损检测技术的研究在国外己开展了几十年,国内的研究工作也正在进行中。
无损检测技术已经有很多成熟的技术,具备很多优点,不过应用于桥梁的检测中,很多方法仍需进一步的完善和改进,因此其优点和应用范围是相对的。
由于公路桥梁无损检测技术
比较新,所以我们必须在其应用加以不断开拓,努力解决好目前无损检测技术所存在的问题。
参考文献
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[4]袁万城,崔飞,张启伟,《桥梁健康监测与状态评价的研究现状与发展》同济大学学报,1999。