1、檢測技術
傳(chuán)統的檢測手段(如人工目測(cè))和無(wú)損檢測技術(如超(chāo)聲波、聲(shēng)發射、x-射(shè)線等)均是結構局部損傷的檢測方法(fǎ),難以預測預報結構整體的性能退化,無法實現實時的健康監測和損傷診斷。一個不可忽略的事實是:結構損傷(shāng)的出現勢必導(dǎo)致結構性(xìng)能參數(如剛度、頻率、阻尼或質量)的變化,如果這種變化能夠很好的被(bèi)檢測和分(fèn)類的話,就可以用來進(jìn)行結構損傷診斷與健康監測,顯然。這是整體的檢測方法。
1.1 整體結(jié)構監測(cè)
整體結構監測(cè)的主要內容包括沉(chén)降觀測,位移觀測、撓(náo)度(dù)觀測、裂縫觀測和(hé)振動觀測等。每(měi)一種建築(zhù)物的觀測內容,應(yīng)根據建築物(wù)的具體情況(kuàng)和實際要求(qiú)綜(zōng)合確定測量項目。健康監測方法與測量儀器的發展密切相(xiàng)關。目前,GPS定位技術已經在區域性變形觀測和(hé)大型工程變形監測中應用,並(bìng)具有實時、連續、自動(dòng)監測的優點,甚至與遠程數據傳(chuán)輸相結合,實現監測與決策智能化。監測的準確(què)性取決於監測方案的科學性、監測點布置(zhì)的合理性及測(cè)量儀器的精確度。
結構監測的方(fāng)法(fǎ)可分為四類:(1)空間域方法,(2)模態域方法,(3)時(shí)域方法,(4)頻域(yù)方法。其中空間域方法是(shì)根據質量、阻尼(ní)和剛度矩陣的(de)改變來檢測和確定損傷位置I模態域方法根據自振頻率、模態阻尼比和模態振型的改變(biàn)來檢測損傷;在時域方法中。係統參數通過在一定時間內采樣(yàng)的數據來直接確定,精度較高,但很費時,在頻域方法中,模態參數如自振頻率、阻尼比和振型等是確定的,譜分析和頻率響應函數被廣泛應用。上述方法各有其優缺點。如頻域方法和模態域方法使用轉換的數(shù)據,數據轉(zhuǎn)換(huàn)存在誤差和噪聲。在空間(jiān)域方法中,質量和剛度矩陣的建(jiàn)模與修正(zhèng)還存在問題,並且難以精確。將(jiāng)兩三種方法結合起來檢測和評估結構的損傷(shāng)具有很強的發展趨勢,比如將(jiāng)靜載測試和模(mó)態測試的(de)數據結合起來診斷損傷,這樣(yàng)可以克服各自方法的(de)缺點(diǎn)並相互檢查。與損(sǔn)傷檢(jiǎn)測的複雜性相適應(yīng)。
1.2 結構(gòu)性能的檢測
結構性能的檢測是可靠性鑒定工作中的重要環節,內容一般有結構材(cái)料的力學性能檢測、結構的構造措施檢(jiǎn)測(cè)、結構構(gòu)件尺寸和鋼筋位置及直徑的檢測、結構(gòu)及構件(jiàn)的開裂和變形情況檢測等。
1.2.1 混凝土結構
混凝土強度及缺陷(xiàn)的檢測技術目前(qián)得到了廣泛(fàn)的應用和發展,分為非(fēi)破損檢測技術和局部破損檢測技術。由(yóu)於非破(pò)損檢測技術具有適(shì)用性強、可連續大麵積測試、不破壞結構(gòu)且能獲得破壞試驗不能獲得的信息(如內(nèi)部孔洞、疏鬆、不均勻性等(děng))等特點,因此,一般情況下,均采用非破損檢測技術(但檢測結果的精確度較差)。到目前為止,關(guān)於混凝土強度(dù)的非破(pò)損檢測技術有回彈法、超聲法等(děng),局部破(pò)損(sǔn)檢(jiǎn)測技(jì)術有鑽芯法、拔出法和灌入法等,以及由(yóu)上述基本方法組合(hé)而成的超聲回彈綜合法、鑽芯回彈綜合法等。混凝(níng)土強度的檢測技術已基本(běn)成熟(shú),成熟的標誌在於測試(shì)理論的完善和(hé)測試儀器性能。如:“回彈值——碳化深(shēn)度——強度”關係,反映了回彈值與混凝土強度之(zhī)間的基本規(guī)律(lǜ)。回彈、超聲、鑽芯和拔出等較為成(chéng)熟的混凝土強(qiáng)度和(hé)缺陷檢測方法已經有了全國性的檢測技術規程。
混凝土構件鋼筋配置情況的檢(jiǎn)測有破損和非破損兩類方法(fǎ)。破損方法(fǎ)是鑿去檢測部位的混凝土,直接量測鋼筋的數(shù)量、直(zhí)徑及保護層厚度,然(rán)後(hòu)與設計圖紙比較。這種方法對構件(jiàn)有損傷,應盡可能少用。非破損方法主要有電磁法、雷達法和超聲法,雷達法測試速度較快,電磁法相對較慢;對(duì)保護層厚度的測定用超聲法精度相對較高。上述幾種方法均(jun1)不(bú)能準確測(cè)定出鋼筋直徑,也不能測定節點(diǎn)區的鋼筋(jīn)和構件中剛進的連接情況。而這些檢測(cè)項目的結果客觀上又(yòu)是結構鑒定與加固的依據。因此迫切需要開發研製測(cè)試精度高的檢測儀器。
1.2.2 砌築結構
砌築結(jié)構(gòu)檢驗測試技術起步比混凝(níng)土(tǔ)結構略晚一些,技術成熟程度比混凝土強度檢(jiǎn)測(cè)技(jì)術略差,但該項技術的發展勢頭猛,在國內(nèi)形成了百家爭鳴的可喜局麵,目前,砌體結構材料強度(dù)的檢(jiǎn)測技術正日益成熟。 砌築強度(dù)檢測方法有現場檢測法和間接測試法,現場測試法有(yǒu)推剪法、單剪法、軸壓法、扁千斤頂和拔出法(fǎ)等五種檢測方法,需要從牆體上截(jié)取試件,比(bǐ)較(jiào)困難,且(qiě)試(shì)件稍經搬動,強度就會受到(dào)影響,故應用較(jiào)少。間接測試法是通過檢測磚和砂漿的強度,然後依據現行規(guī)範直接確定砌體強度。磚的強度檢測通常可以從砌體上取樣按常規方法進行檢測,方法比較簡單(dān)。砂(shā)漿強度檢測(cè)方(fāng)法有衝擊(jī)法(fǎ)、點荷法、回彈法、筒壓法、射釘法和剪切法等。
1.2.3 鋼結構檢測與混凝土結構和砌體結構相比,工程建設中鋼結構的(de)數量相對(duì)較少,加之冶金、機械、交通、航空、石(shí)油、化工等工業部門對鋼材物理力學性能、內部缺(quē)陷,焊縫探傷等檢驗方法比較完普。因而其檢驗測(cè)試技(jì)術發展之路基本(běn)是借鑒學習國內其他行業的先進方法,如焊縫(féng)和鋼材的超聲波探傷方(fāng)法、射線探傷方法、磁粉探傷方法和滲透探傷方(fāng)法等。
2、結構的鑒定與評估技術
結(jié)構(gòu)鑒定與評估技術的發展與建築市場和社會(huì)的(de)需求有直接的關係,與國家的經濟狀況有密切(qiē)的關係,同時又受到(dào)檢測(cè)技術(shù)發展的影響(xiǎng)。結構(gòu)的可靠性評級是根據檢測的結果(guǒ)進行評(píng)定,它是結構維修,加固的重(chóng)要依據。根據《危險房屋鑒定標準》(JGJ125—99)(2004年版),房屋的綜合評定按三個層次進行;第一層次應為構件危險性鑒定,其等級評定分為危(wēi)險構件(Td)和非危險(xiǎn)構件(Fd)兩類;第二層次應為房屋組成部分(fèn)(地基基礎、上部承重結構、圍護結構)危險性鑒定。其等級評定應分為a、b、c、d四等級;第三(sān)層次應為房屋危險性鑒定,其等級評定應(yīng)分為A、B、C、D四等級。
建設工程質量的檢測與鑒定技術已(yǐ)超出了單(dān)純的結構安全的範疇,包(bāo)括(kuò)了結構的安金性、耐(nài)久性、適用性和抗災害能力(lì)以及工程質量問題產生原因的鑒定與分析等(děng)綜(zōng)合問(wèn)題(tí)。建設工程質量(liàng)的檢測與鑒定(dìng)為治理工(gōng)程(chéng)質量通(tōng)病。如設(shè)計造成的多層磚房溫度裂縫問題,混凝土工程施工階段的開裂(liè)問題(tí)等(děng)起到了積極的作用。為設計規範和施工驗收(shōu)規(guī)範的修(xiū)編提(tí)供了依據(jù)。