土木工程畢業(yè)論文篇2

　　淺談土木工程建設(shè)的檢測(cè)與分析

　　[摘 要]目前在土木工程應(yīng)用較為廣泛的是幾種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，本文著重論述了它們?cè)谕聊竟こ讨械墓ぷ骰驹?。?duì)應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題提出了要求，并分析損傷檢測(cè)的未來(lái)發(fā)展與實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)的必然趨勢(shì)。

　　[關(guān)鍵詞]土木工程、損傷檢測(cè)、健康監(jiān)測(cè)

　　土木工程都不可避免的會(huì)出現(xiàn)環(huán)境C6CCXA+侵蝕、過(guò)度使用、缺少維護(hù)以及材料本身的自然屬性引起的老化等狀態(tài)，從來(lái)影響使用效果。只有對(duì)土木工程及時(shí)進(jìn)行損傷檢測(cè)，才能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，準(zhǔn)確的找到解決的方法與措施，使整個(gè)工程的質(zhì)量得到有效的保證。隨著工程結(jié)構(gòu)的損傷與老傷事例的增加，土木工程的操作檢測(cè)越來(lái)越被人們認(rèn)識(shí)到其重要性。隨著科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，土木工程的損傷檢測(cè)方法與技術(shù)已從簡(jiǎn)單的憑經(jīng)驗(yàn)過(guò)渡到現(xiàn)在的依靠精密儀器進(jìn)行科學(xué)的檢測(cè)。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法大多是從結(jié)構(gòu)的外觀、現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)、微破損試驗(yàn)及破壞性的抽樣試驗(yàn)等，這些方法中有部分對(duì)工程的結(jié)構(gòu)有著相當(dāng)大的破壞性，并且很難檢測(cè)到的隱藏部位，對(duì)結(jié)構(gòu)的全面信息無(wú)法完全獲知，檢測(cè)結(jié)果也大多是依靠檢測(cè)者的主觀與經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷，其準(zhǔn)確程度受到很大的限制，比較難以對(duì)結(jié)構(gòu)的整體安全及退化的過(guò)程做出精確的分析。

　　近十年來(lái)國(guó)內(nèi)外的專(zhuān)家一直在探索一種新的、科學(xué)的方法來(lái)提升工程檢測(cè)準(zhǔn)確性?，F(xiàn)在被采納最多的，也最為先進(jìn)的方法就是運(yùn)用系統(tǒng)識(shí)別、信號(hào)采集、動(dòng)測(cè)試、振動(dòng)理論及智能傳達(dá)室感器等跨領(lǐng)域與技術(shù)學(xué)科的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析法。發(fā)達(dá)國(guó)家已將這種方法廣泛的運(yùn)用于航天、精密機(jī)床等的故障分析、荷載識(shí)別和動(dòng)力修改等領(lǐng)域。目前這種損傷檢測(cè)技術(shù)也被應(yīng)用到了土木工程中。這種方法被分為兩類(lèi)，一種為靜態(tài)檢測(cè)方法，包括聲發(fā)射檢測(cè)法、超聲波檢測(cè)法、射線檢測(cè)法、雷達(dá)波檢測(cè)法及紅外線檢測(cè)法等;另一種為動(dòng)太檢測(cè)法，主要方法是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動(dòng)損傷識(shí)別。

　　1.靜態(tài)檢測(cè)法

　　(1)聲發(fā)射檢測(cè)法：利用物體受外力或內(nèi)力的作用易于產(chǎn)生變形或者裂斷，形成應(yīng)力松弛，儲(chǔ)存的部分能量以應(yīng)力波的形式被釋放出來(lái)的特點(diǎn)。聲發(fā)射應(yīng)力波的聲源來(lái)自于物體內(nèi)部的錯(cuò)位、微裂紋以及內(nèi)部微觀或宏觀變化的部份。聲發(fā)射是根據(jù)收到的聲源信號(hào)來(lái)分析聲源的性質(zhì)的一種方法。這種方法早在60年代已被發(fā)現(xiàn)并開(kāi)始應(yīng)用，但因其聲發(fā)射信號(hào)復(fù)雜多變，并易受干擾，且難以采集和收取，一直發(fā)展緩慢。

　　(2)超聲波法：利用超聲波在介質(zhì)中易于傳播的特性，根據(jù)聲波的聲學(xué)量、聲學(xué)規(guī)律，依據(jù)聲速、傳播時(shí)間、超聲衰減和頻譜結(jié)合物體的形狀、力學(xué)量，通過(guò)對(duì)超聲波波形與測(cè)量到的聲學(xué)量來(lái)分析確定物體的力學(xué)、幾何特點(diǎn)并確定內(nèi)部缺陷的方位與大小。由于條件的限制，此方法只適用于幾何形狀相對(duì)簡(jiǎn)單的小型的物體。

　　(3) 射線法：利用X射線或Y射線及中子射線對(duì)物體的穿透力根據(jù)其在穿透過(guò)程中受到吸收和散射而減弱的特性，使其在感光材料中對(duì)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與缺陷進(jìn)行檢測(cè)，在其形成的影像中分析內(nèi)部的缺陷與變化。這種方法的缺點(diǎn)是設(shè)備笨重，對(duì)被檢測(cè)物體有一定程度的損傷，且由于X或Y射線被物體吸收部分后，穿透力大打折扣，不適用于大型的建筑物或水庫(kù)、橋墩使用，因而和不到廣泛的適用。

　　(4) 雷達(dá)波檢測(cè)法：利用發(fā)射天線將高頻電磁波(10- 2000MHz)以寬頻帶短脈沖形式送入介質(zhì)內(nèi)部，經(jīng)目標(biāo)體反射后回到表面，回波信號(hào)由接收天線接收。經(jīng)目標(biāo)反射加到物體的表層，再經(jīng)回波信號(hào)，通過(guò)接收天線接收。電磁波的傳播路徑、電磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)度和波形通過(guò)物體的電性及幾何形態(tài)的變化，據(jù)接收的反射回波的雙程走勢(shì)與幅度和位置等信息的回收與分析，對(duì)物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與缺陷進(jìn)行確定。這種方法適用于檢測(cè)地下隱蔽工程與道路工程。

　　(5) 紅外線檢測(cè)法：利用熱傳導(dǎo)與熱輻射的原理，通過(guò)原子或分分引起的振動(dòng)對(duì)物體進(jìn)行檢測(cè)。自然界中的物體，只要自身的溫度高于絕對(duì)零度都能輻射紅外線，物體表面溫度的分布直接影響傳熱時(shí)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、熱工性質(zhì)及表面狀態(tài)。物體通過(guò)紅外輻射轉(zhuǎn)成可視熱圖像，再經(jīng)過(guò)直觀對(duì)物體表面濕度分析，確定物體表面結(jié)構(gòu)與缺陷，以此判定物體的結(jié)構(gòu)變化與受損的程度，是一種無(wú)損傷檢測(cè)方法。

　　以上幾種檢測(cè)方法在應(yīng)用上有不少的局限性，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　1) 須事先知道易損傷的部位及損傷結(jié)構(gòu)是可以接近的;

　　2) 對(duì)于大型的建筑物及大型復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體的一些損傷部位很難檢測(cè)，甚至是不可能到達(dá);

　　3) 這些方法大多為定期的人工檢測(cè)，要對(duì)一些接受檢測(cè)的物體進(jìn)行停工或停止使用的方式進(jìn)行，給工期帶來(lái)一定的影響。

　　4) 在檢測(cè)期的間隔時(shí)段里不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)損傷;

　　5) 不能對(duì)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)在線連續(xù)不斷的監(jiān)測(cè);

　　2、動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法

　　動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法是利用結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的特性參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的損傷檢測(cè)。結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)(如固有頻率、模態(tài)振型、模態(tài)阻尼等)是結(jié)構(gòu)物理特性(如質(zhì)量、剛度和阻尼)的函數(shù)，因此結(jié)構(gòu)物理特性的改變會(huì)引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)的變化。這種檢測(cè)方法對(duì)于大型的結(jié)構(gòu)整體檢測(cè)十分有效，被廣泛的應(yīng)用于精密機(jī)械結(jié)構(gòu)和航空航天方面。雖說(shuō)對(duì)于大型橋梁、石油平臺(tái)等大型結(jié)構(gòu)可以利用振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，但仍存大一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

　　(1)大型的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工作環(huán)境與太多的不確定因素都對(duì)動(dòng)力性測(cè)量精度與損傷識(shí)別造成很大困難;

　　(2)此類(lèi)方法的識(shí)別靈敏度較低，很難在早期發(fā)現(xiàn)損傷;

　　(3)此類(lèi)方法還須有結(jié)構(gòu)的早期信息;

　　3、健康監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)

　　為了解決上述方法的缺陷和不足，需要一種能夠長(zhǎng)期安裝在結(jié)構(gòu)上的傳感器，能在正常環(huán)境下對(duì)結(jié)構(gòu)的物理、力學(xué)及工作狀態(tài)、結(jié)構(gòu)耐久度及工作環(huán)境進(jìn)行不間斷的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以期能早期發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理。健康監(jiān)測(cè)必將應(yīng)運(yùn)而生，其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　(1)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并及時(shí)預(yù)報(bào)，減少探傷維護(hù)費(fèi)用，

　　(2)減少停工待檢帶來(lái)的損失，有效提高工期，

　　(3)隨時(shí)隨地自動(dòng)檢測(cè)，保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量;、

　　[結(jié)束語(yǔ)]：由上述土木工程的檢測(cè)方法的發(fā)展過(guò)程，我們不難看出，現(xiàn)有的方法已不能滿(mǎn)足日益發(fā)展的大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的檢測(cè)，只有運(yùn)用新型 的科學(xué)健康無(wú)損監(jiān)測(cè)才能控制工程的成本，保證工程質(zhì)量。健康監(jiān)測(cè)成為工程檢測(cè)的主要方法已成必然趨勢(shì)。

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