工程结构损伤检测与识别方法的分析研究.pdf
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1、中文科技期刊数据库(引文版)工程技术 103 工程结构损伤检测与识别方法的分析研究 蒋艳萍1 李分连2 1.桂林盛宏工程检测有限公司,广西 桂林 541300 2.广西建宏工程科技有限公司,广西 桂林 545000 摘要:摘要:在国内,目前已发展出一种基于心细技术与有限元与人工智能技术相结合的检测体系。土木建筑的结构不仅影响着建筑的总体性能,还影响着人民的生命和财产,因此,对其进行有效的检测和损伤识别,可以大大地提升其安全性。因此,本论文就对土木工程结构的检测技术和损伤识别方法展开了深入的研究,并对结构检测技术和损伤识别方法在土木工程结构的检测过程中的应用优点进行了进一步的分析。关键词:关键词
2、:土木工程;结构检测;检测技术;损伤识别 中图分类号:中图分类号:TU317 在国内,目前已发展出一种基于心细技术与有限元与人工智能技术相结合的检测体系。这是由于,在土木工程结构中,通过对其进行性能检测,可以得到大量的数据,从而可以对其进行修复,从而为其进行维修和管理,做出正确的选择。在国内,在航空、航天等多个行业,对其进行状态监控很久以前就有了长足的进步。然而,在我国,由于缺乏对建筑构件进行性态测试的研究,因此,我国建筑构件性态测试技术的研究才刚刚起步,而我国建筑构件性态测试技术的研究还处于起步阶段。1 土木工程结构检测技术研究 1.1 砌体结构检测技术分析 在土木工程中,砌体结构发挥着关键
3、的支撑作用,也是最常用的一种结构形式,对于砌体结构的检测,主要有两种方式,一种是动态检测,一种是静态检测。无论采用何种检验方式,都必须根据建筑物的服役特性来保证检验方法的准确性。对砌体结构进行检测的技术有两种,一种是回弹法,另一种是钻心法,在对其进行检测时,要根据砌体结构的主体组成材质来进行。举例来说,当土木工程的砌体结构为石块砌体时,采用钻芯法来进行检测最为适宜,而当砌体结构为红砖组成时,可以采用回弹法与钻芯法相结合的方法。在对某土建工程砖石建筑进行质量检验时,必须以砖石灰石厚度为检验指标,采用推挤和圆筒压力两种方法进行检验。推出法的检测过程相对于筒压法要更加简单,不需要进行采样,检测人员可
4、以利用推出仪来对土木工程结构中的砌块进行推出,根据推出砌块时的力量与砌体的砂浆饱满程度,来判定砌体结构的质量是否符合要求。筒压定律是指对砌体结构进行采样,将采集到的样品经粉碎、干燥后,根据砂浆颗粒的级配,将其置于承筒内进行筒压,从而判定样品中的砂浆是否能够达到土木工程的质量标准。1.2 混凝土结构检测技术分析 随着混凝土在各种建筑领域的应用,混凝土建筑材料以其较高的强度和较简单的施工工艺而得到了越来越多的应用。其中,回弹法、钻芯法和超声波法是目前混凝土工程中常用的三种检测技术。回弹法的优点是操作简便,测试结果准确,但缺点是会对土木工程的结构造成一定的影响,因此在对混凝土结构进行测试时,也存在着
5、很大的局限性,主要是根据重锤的弹簧长度的初始值和反弹距离的对比,来判定混凝土结构的强度,在采用该方法时,必须得到专家的认可,并得到了业主的批准。在当前的混凝土结构检测技术中,钻芯法是最常用的一种检测方法,其主要是根据回弹仪来进行检测的,其工作过程一共分为三个步骤,首先是使用钻机在混凝土结构中进行取样,其次是将采集到的样品用压力机械进行压碎试验,从而获得混凝土样品的实际抗压强度。第三步,就是通过试件的抗压强度和其它的物性参数,对试件的构造做出评价。在混凝土结构检测技术中,超声波属于一种无损检测方法,它具有快速、高准确率等优点,它主要是根据超声波在混凝土结构中受到各种物质及组成的影响,从而造成其衰
6、减与吸收程度的差异来对其进行判定的。当混凝土结构中的超声波传播参数发生改变时,检测中文科技期刊数据库(引文版)工程技术 104 人员就能以此来判定出结构中是否有质量问题。1.3 钢结构检测技术分析 在众多的建筑材料中,钢材以其轻质、高韧性和高强等优点,被大量地使用,是一种很有前途的建筑材料。对钢结构的检测技术,主要是以对结构中的钢构件展开相关的测试为手段,测试的内容主要包含了:结构中的钢构件尺寸、构件间的连接状况以及钢构件中的特定的损伤程度等。在对上述的测试和采集的基础上,可以为检测人员对钢结构的质量问题的判定奠定基础。2 土木结构损伤识别中存在的主要问题 2.1 结构模型出现了误差 当前,木
7、材工程中的破坏预报通常是在有限的约束下进行的,在此前提下,必须把目标体系转化为特定的模式。然而,针对特定的土木工程体系,在建模时往往会产生许多十分复杂的问题。因此,在结构建模过程中会发生许多无法避免的错误,而造成这种错误的最重要的因素就是结构的复杂性,也就是说,在结构建模过程中,不能精确地反应出结构中的某些具体问题,从而造成了很大的错误。虽然随着科技的发展,已经出现了许多新型的数值仿真手段,可以有效地降低数值仿真中的计算结果对数值仿真结果的影响,但这些影响并不能从根本上彻底消除。同时,由于新的理论与模式的不断涌现,使得对建筑物的受力特性也可以得到更为准确的检验。并提出了用构造辨识法对构造模型进
8、行优化的目标。因为在土木建筑中,往往会有一些计算上的错误,这种错误将会给建筑的破坏辨识带来困难。所以,对建筑物进行损伤分析时,其建模结果的偏差是一个很大的难题。2.2 实测数据的不完整性 土木结构损伤识别也面临着测量资料不完备的问题。然而,在工程实践中,因为各种约束,测量结果往往是不完备的。测量结果的不完全性,很大程度上是因为对建筑物进行构造检测时,仅限于某些特定部位。特别是那些比较复杂的建筑,他们所能做的实验,就更少了。例如,观测数据是不完全的,大部分的结构损伤识别方法都假设了结构模型自由度与测量自由度是一样的,但是在现实的结构中,因为条件上的限制,会导致测量数据是不完全的。例如,对于一些比
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