無損檢測新技術(shù)論文(2)
無損檢測新技術(shù)論文
無損檢測新技術(shù)論文篇二
橋梁無損檢測技術(shù)的現(xiàn)狀研究
摘 要：首先介紹了橋梁無損檢測技術(shù)的含義，接下來闡述了橋梁無損檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀以及新趨勢，最后介紹了幾種橋梁無損檢測技術(shù)方法及應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：無損檢測技術(shù);研究現(xiàn)狀
1 橋梁無損檢測技術(shù)的含義
就橋梁來說，橋梁的損傷分為材料性損傷和結(jié)構(gòu)受力損傷兩種損傷形式。橋梁的結(jié)構(gòu)材料中鋼筋和混凝土是最主要的兩種，橋梁的損傷形成和發(fā)展與橋梁的工作性質(zhì)和受力狀況決定，損傷反應(yīng)到材料上面就是疲勞損傷和鋼筋銹蝕?；炷猎谑褂们捌鋬?nèi)部由于混凝土凝結(jié)和硬化過程干縮而引起裂縫的存在。同樣的對于鋼筋而言也存在缺陷，例如鋼材在冶煉的時候可能存在雜質(zhì)，這些雜質(zhì)的存在會對鋼材的連續(xù)性造成破壞，并且在某些條件下還會使鋼材產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。此外鋼筋需要焊接，這些焊接的接口是損傷產(chǎn)生和發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)，在結(jié)構(gòu)受力時這些部位容易造成應(yīng)力集中而出現(xiàn)損壞，造成橋梁損害。
目前橋梁技術(shù)正處在飛速發(fā)展的時期，對于橋梁建成后結(jié)構(gòu)的損傷評定越來越受到專家們的關(guān)注，目前來講對于結(jié)構(gòu)損傷的檢測主要的方法是用相關(guān)的儀器對相應(yīng)的結(jié)構(gòu)進行檢測。隨著對檢測技術(shù)的要求越來越高無損檢測技術(shù)逐漸的成為主流。所謂的無損檢測技術(shù)主要的測試方面是與結(jié)構(gòu)安全有直接相關(guān)關(guān)系的宏觀上的力學(xué)性能和宏觀缺陷。無損檢測技術(shù)在橋梁方面的主要應(yīng)用有：橋梁結(jié)構(gòu)特點以及本身的材料特點;能夠反映橋梁某些方面性能的參數(shù)或物理量，并能把各個參數(shù)或變量放在一個函數(shù)關(guān)系中;改進目前的檢測方法和檢測技術(shù)。無損檢測技術(shù)在目前的橋梁檢測中應(yīng)用非常的普遍，一般來說分為兩個部分：整體結(jié)構(gòu)的狀況識別和局部部件的損傷識別。橋梁本身的構(gòu)成是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，包括各種各樣的材料、各種組合結(jié)構(gòu)、各種部分。在這個系統(tǒng)中各個部分所在的位置和所起的作用不同造成了各個部分的重要性、應(yīng)力狀態(tài)、易損性、剛度、動力特性有很大差別。
2 橋梁無損檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀以及新趨勢
2.1 橋梁無損檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀。從無損經(jīng)測技術(shù)剛剛興起到目前無損技術(shù)在橋梁檢測中普遍應(yīng)用，這個過程要經(jīng)歷相當(dāng)漫長的一個時期。橋梁的安全性問題在科技發(fā)達的今天依然很突出，但是某些先進的無損檢測技術(shù)并沒有得到應(yīng)有的重用。現(xiàn)在橋梁的檢測中傳統(tǒng)的常規(guī)檢測技術(shù)依然被沿用下來，傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)也只是作為常規(guī)檢測的輔助手段，并且一些先進的無損檢測技術(shù)幾乎都沒有在實際操作中得到應(yīng)用。
常規(guī)的橋梁檢測方法是把動靜載試驗和檢測人員的現(xiàn)場檢測相結(jié)合，然后以混凝土硬度實驗、腐蝕作用實驗、超聲波探測等多種檢測手段作為輔助手段。橋梁檢測中最原始的方法是現(xiàn)場觀察法，這種方法對專家的個人能力要求比較高，它主要是根據(jù)專家的定性分析進行檢測，沒有具體的定量分析，它常常由于專家的主觀錯誤而對橋梁的檢測出現(xiàn)偏差。靜載試驗也是一種常規(guī)的橋梁檢測方法，通過實驗得出撓度和應(yīng)變，然后再結(jié)合現(xiàn)場專家的觀察來評判橋梁的健康狀況。橋梁檢測中另一個重要的方面是對裂紋的檢測，對于裂紋檢測的常用方法有：液體滲透、磁分子、渦流儀、超聲波和聲發(fā)射等。探測鋼橋體積缺陷一般用X射線攝像法，檢測混凝土橋的總體技術(shù)是荷載試驗和模態(tài)分析。
2.2 橋梁無損檢測技術(shù)的新趨勢。近幾年橋梁檢測技術(shù)不斷地發(fā)展和完善，科研人員研究出了很多檢測橋梁的新方法，這些新方法不但快速、高效、全面，而且還不會對橋梁本身造成傷害，這就是新型的橋梁無損檢測技術(shù)。這些新方法的獨特優(yōu)勢使得它能夠迅速的在橋梁檢測中得到應(yīng)用，例如在對橋梁底部結(jié)構(gòu)撓度的測試中使用激光雷達測試，在測量橋體表面狀態(tài)變形時運用激光斑紋測量和全息干涉儀技術(shù)。近年來振動實驗?zāi)B(tài)分析技術(shù)不斷的發(fā)展，通過模型得到數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對于結(jié)構(gòu)動力模型的完善具有重要的意義，兩個模型的結(jié)合為安全的檢測橋梁結(jié)構(gòu)提供了新途徑。通過對振動模態(tài)分析技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)動力響應(yīng)是結(jié)構(gòu)整體狀態(tài)的一種度量，隨著結(jié)構(gòu)的性能發(fā)生變化，相應(yīng)的選用結(jié)構(gòu)振動模態(tài)作為權(quán)數(shù)，來實現(xiàn)對單元損傷的識別和定位。
最近，美國提到的一些橋梁檢測的新技術(shù)和新項目有：首先是橋面先進的檢測系統(tǒng)，這個和系統(tǒng)包含了兩大部分，一個是雙帶遠紅外熱成像系統(tǒng)，另一個是地面滲透雷達;其次是先進的橋梁健康測試系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)里包括了橋梁監(jiān)測系統(tǒng)中的無線電發(fā)送，利用GPS全球定位系統(tǒng)測量橋梁的變形程度等;然后是測量疲勞裂紋和評估磁鐵的先進技術(shù)，在這項技術(shù)力包括了利用先進的超聲波對橋梁的裂紋進行檢測，檢測后再利用磁分析儀、熱成像、無線應(yīng)變測量等系統(tǒng)進行相關(guān)分析。再次是探測銹蝕的先進技術(shù)，在這項技術(shù)里包括了磁漏探測技術(shù)、探測先張法壓漿空隙的沖擊—反射系統(tǒng);最后是用強迫振動響應(yīng)法來測得一定的數(shù)據(jù)然后定量評估橋梁下部結(jié)構(gòu)、用激光振動計測量斜拉索索力及量化的無損檢測方法。
3 橋梁無損檢測技術(shù)方法及應(yīng)用
3.1 回聲波檢測法?；芈暡z測法的基本原理是：在橋梁的結(jié)構(gòu)上施加一個短期的但是連續(xù)的作用力，這個力會產(chǎn)生應(yīng)力波，這種應(yīng)力波會在橋梁的表面或者缺陷處進行反射。由于聲阻力不同會造成這些應(yīng)力波的傳播速度不同，然后采用傳感器記錄下有反射波引起的表面移置。傳感器會把這些應(yīng)力波的振幅和頻率保存下來并進行處理?；芈暡z測法的優(yōu)點在于沒有放射性射線的危害，因此該方法的安全性比較高。此外利用回聲波檢測法還能夠檢測管道中空洞的深度、厚度等?；芈暡z測法操作簡便易行，只需要一面的檢測通路，但是它只能檢測比較大的空洞。它能夠檢測到的最小空洞的尺寸一般來說要大于空洞本身的直徑，而且若果孔洞中裝滿水的話這種方法就會失效。
3.2 GPR檢測法。GPR檢測法中文名稱是探地雷達檢測法，屬于電磁回聲方法的一種。它的原理是利用一個傳感器(這個傳感器包括兩部分，發(fā)射器和接收器)，給這個傳感器一個指定的速度讓它穿過結(jié)構(gòu)的表面，聲波較短的持續(xù)脈沖能量得以傳播，與此同時材料表面和結(jié)構(gòu)特征的反射信號被接收器接收。這些信號的介電常數(shù)是不相同的，最后收集到的數(shù)據(jù)是一個連續(xù)的截面。探地雷達檢測法的風(fēng)險性比較低，在使用這種方法時，探地雷達會產(chǎn)生一種電磁沖擊脈，這種沖擊脈的頻率很高在橋梁的結(jié)構(gòu)能通過天線進行傳播。沖擊波在傳播的過程中遇到界面會發(fā)生反射或者折射，并且會被接收器保存下來。探地雷達檢測法優(yōu)點在于檢測速度快、安全性高、檢測范圍廣。鑒于探地雷達檢測法的這些優(yōu)點，這種方法被廣泛的應(yīng)用在很多條件苛刻的地方，例如檢測時不能損害內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
3.3 射線探傷法。射線探傷法原理是把底片放在橋梁的結(jié)構(gòu)中，通過發(fā)射射線生成空洞的圖片。這種方法的優(yōu)點在于可以判斷出鋼筋斷裂的位置和空洞的大小，在交通正常行駛的情況下也可以測量。但是射線有一定的危害，這是這種方法的不足之處。
4 結(jié)語
隨著大型橋梁的安全性問題越來越嚴(yán)重，橋梁無損檢測技術(shù)在檢測、維護上就顯得更加重要。隨著科技的進步國內(nèi)橋梁無損檢測技術(shù)已經(jīng)取得了很大的發(fā)展，但是很多核心的技術(shù)還是要從國外引進，要進一步研究這一項技術(shù)，推廣它的使用范圍。
參考文獻
[1] 吾新璇.混凝土無損檢測技術(shù)手冊[M].北京：人民交通出版社，2003.
[2] 劉沐字.橋梁無損檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中外公路，2002.
[3] 喬烈艷.無損檢測技術(shù)在道路施工中的應(yīng)用與發(fā)展[J].建材世界， 2010(04).
看了“無損檢測新技術(shù)論文”的人還看：