淺談橋梁結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)技術(shù)

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1、淺談橋梁結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)技術(shù)　　摘要：我國(guó)橋梁建設(shè)的飛速發(fā)展，橋梁的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在長(zhǎng)期的自然環(huán)境和外界荷載作用下，會(huì)產(chǎn)生一定程度的損壞現(xiàn)象。橋梁無損檢測(cè)技術(shù)是指在不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件性能的前提下，通過鑒定某些適當(dāng)?shù)奈锢砹縼砼袛嘟Y(jié)構(gòu)或構(gòu)件某些性能的方法。本文旨在系統(tǒng)地闡述了橋梁無損檢測(cè)技術(shù)的形成和發(fā)展、特點(diǎn)與應(yīng)用、主要方法、前景及展望。關(guān)鍵詞：橋梁工程；無損檢測(cè)；檢測(cè)技術(shù)中圖分類號(hào)：K928.78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：橋梁結(jié)構(gòu)的安全檢測(cè)是保證橋梁安全施工和運(yùn)營(yíng)的重要手段,近年來,隨著大型橋梁建設(shè)的飛速發(fā)展,以及世界范圍內(nèi)橋梁

2、結(jié)構(gòu)損傷、老化及病害事故的不斷增多,以及混凝土無損檢測(cè)技術(shù)的不斷提高,橋梁結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)技術(shù)越來越多的得到廣泛的應(yīng)用,它對(duì)確保橋梁施工和運(yùn)營(yíng)的安全,延長(zhǎng)橋梁使用壽命,有效的利用和維護(hù)資源起到十分重要的作用。1無損檢測(cè)技術(shù)的形成和發(fā)展7無損檢測(cè)技術(shù)是材料學(xué)、應(yīng)用物理學(xué)、現(xiàn)代電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)物。橋梁工程中無損檢測(cè)技術(shù)的形成和發(fā)展與混凝土無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。1830年以來,人們就開始探索混凝土無損檢測(cè)技術(shù),并獲得迅速發(fā)展。1935年格里姆、艾德用共振法測(cè)量混凝土的彈性模量；1949年加拿大的萊斯利和奇

3、斯曼、英國(guó)的瓊斯等運(yùn)用超聲脈沖法獲得成功,1963年羅馬尼亞的費(fèi)格瓦洛提出超聲回彈綜合法。這些研究為混凝土無損檢測(cè)技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。1980年以來,隨著相關(guān)科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展,無損檢測(cè)技術(shù)又有取得了重大突破,出現(xiàn)了許多新的測(cè)試方法,無損檢測(cè)技術(shù)日臻成熟,英美等國(guó)開展了無損檢測(cè)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作,頒布了BSI(英國(guó))和ASTM(美國(guó))等標(biāo)準(zhǔn),對(duì)無損檢測(cè)技術(shù)的工程應(yīng)用起到了良好的促進(jìn)和推動(dòng)作用。1990年以來，隨著現(xiàn)代傳感與通信技術(shù)的發(fā)展,無損檢測(cè)技術(shù)更是出現(xiàn)了前所未有的發(fā)展勢(shì)態(tài),先后涌現(xiàn)出一大批新的檢測(cè)方法和檢測(cè)手段。2

4、無損檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用7橋梁的無損檢測(cè)技術(shù)主要是在不損傷橋梁整體結(jié)構(gòu)和構(gòu)件性能的前提下，直接在橋梁的構(gòu)件上進(jìn)行某種特定的檢測(cè)，用來評(píng)定橋梁的整體結(jié)構(gòu)或者某些構(gòu)件是否發(fā)生變化，進(jìn)而推斷出橋梁的內(nèi)部缺陷和耐久性能等性能現(xiàn)狀，并對(duì)橋梁的適用性、安全性和可靠性進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)。技術(shù)不破壞被檢測(cè)橋梁的結(jié)構(gòu)，不影響其使用性能，而且方法非常簡(jiǎn)捷；無損檢測(cè)在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)工具可直接作用在構(gòu)件表面或者內(nèi)部，無損檢測(cè)既可對(duì)新建橋梁進(jìn)行檢測(cè)，也可以對(duì)既有橋梁進(jìn)行檢測(cè)；無損檢測(cè)方便、快捷；無損檢測(cè)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的混凝土構(gòu)件不具有破壞性，也可

5、以獲得破壞檢測(cè)所不能獲得的檢測(cè)效果。同時(shí)，無損檢測(cè)可在同一構(gòu)件上進(jìn)行反復(fù)和連續(xù)的檢測(cè)，從而使檢測(cè)結(jié)果具有一定的可比性。無損檢測(cè)技術(shù)在橋梁檢測(cè)中的應(yīng)用十分廣泛,總體上可以概括為基于整體的結(jié)構(gòu)狀況識(shí)別和基于局部的構(gòu)件損傷識(shí)別。識(shí)別橋梁的損傷,我們應(yīng)該關(guān)注的是對(duì)結(jié)構(gòu)功能產(chǎn)生嚴(yán)重影響的那些損傷,因此，將橋梁的損傷歸結(jié)為材料損傷和結(jié)構(gòu)受力損傷兩大主要的損傷。由于公路橋梁無損檢測(cè)技術(shù)比較新，所以我們必須在其應(yīng)用加以不斷開拓，并努力解決好目前無損檢測(cè)技術(shù)所存在的問題。我們應(yīng)該努力達(dá)到以下幾個(gè)橋梁無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)：(1)運(yùn)用

6、全球定位系統(tǒng)來更加精確的測(cè)量橋梁結(jié)構(gòu)的變形，同時(shí)應(yīng)用TRIP傳感器來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛超載的問題。(2)在橋梁結(jié)構(gòu)的評(píng)估上，應(yīng)用強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)法來進(jìn)行具體研究，并采用激光振動(dòng)計(jì)來完成斜拉索拉力的檢測(cè)工作。(3)采用微波技術(shù)對(duì)橋梁的各種裂縫進(jìn)行深入檢測(cè)。3無損檢測(cè)技術(shù)的主要方法橋梁損傷的原因及類型(1)橋梁在長(zhǎng)期使用過程中會(huì)發(fā)生各種結(jié)構(gòu)損傷。損傷的原因主要有①使用、維護(hù)不當(dāng)；②車禍?zhǔn)鹿实热藶橐蛩?；③地震、風(fēng)暴等自然災(zāi)害；7④交通量猛增加劇橋梁結(jié)構(gòu)的自然老化。以上因素均導(dǎo)致了橋梁承載能力和耐久性的降低，甚至影響到運(yùn)營(yíng)的安全。(

7、2)典型橋梁損傷種類①混凝土a混凝土開裂；b混凝土缺陷；c混凝土碳化。②鋼筋銹蝕a先裂后銹：混凝土開裂后導(dǎo)致的鋼筋銹蝕；b先銹后裂：混凝土開裂或表面混凝土成塊脫落。3．1光纖傳感器檢測(cè)技術(shù)“光纖傳感器檢測(cè)”是用于混凝土橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)的一種新興技術(shù)，它運(yùn)用了光纖的兩個(gè)特性來實(shí)現(xiàn)無損檢測(cè)。首先運(yùn)用光纖的第一個(gè)特性：光損矢量的測(cè)量。即利用纖維某些局部產(chǎn)生微小彎曲后所產(chǎn)生光矢量變化的效應(yīng)原理通過比較傳感器在拉緊或放松狀態(tài)下其出射光的密度，就可確定入射光在整個(gè)傳感器中所發(fā)生的變化，這種傳感器被稱為“股絞光纖傳感器”。多層反射傳

8、感器運(yùn)用了光纖的第二個(gè)特征，就是利用光傳輸時(shí)問原理，即光沿傳感器到達(dá)反射鏡，然后再反射回到光源處的傳輸時(shí)間。3．2紅外熱像儀檢測(cè)技術(shù)7“紅外熱像儀檢測(cè)”是一種用于預(yù)測(cè)橋面病害的檢測(cè)技術(shù)，其基本原理是：利用紅外攝像機(jī)來生成一幅橋面溫度圖像，該溫度圖像揭示了在陽光照射下混凝土裂層之上的橋面溫度“熱點(diǎn)”。這種溫度較高的“熱點(diǎn)”是由于較薄的充滿空氣的裂層就像絕熱體一