無損檢測新技術論文(2)
無損檢測新技術論文
無損檢測新技術論文篇二
橋梁無損檢測技術的現(xiàn)狀研究
摘 要：首先介紹了橋梁無損檢測技術的含義，接下來闡述了橋梁無損檢測技術的研究現(xiàn)狀以及新趨勢，最后介紹了幾種橋梁無損檢測技術方法及應用。
關鍵詞：無損檢測技術;研究現(xiàn)狀
1 橋梁無損檢測技術的含義
就橋梁來說，橋梁的損傷分為材料性損傷和結構受力損傷兩種損傷形式。橋梁的結構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和受力狀況決定，損傷反應到材料上面就是疲勞損傷和鋼筋銹蝕。混凝土在使用前其內部由于混凝土凝結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，這些雜質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生電化學腐蝕。此外鋼筋需要焊接，這些焊接的接口是損傷產生和發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)，在結構受力時這些部位容易造成應力集中而出現(xiàn)損壞，造成橋梁損害。
目前橋梁技術正處在飛速發(fā)展的時期，對于橋梁建成后結構的損傷評定越來越受到專家們的關注，目前來講對于結構損傷的檢測主要的方法是用相關的儀器對相應的結構進行檢測。隨著對檢測技術的要求越來越高無損檢測技術逐漸的成為主流。所謂的無損檢測技術主要的測試方面是與結構安全有直接相關關系的宏觀上的力學性能和宏觀缺陷。無損檢測技術在橋梁方面的主要應用有：橋梁結構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)關系中;改進目前的檢測方法和檢測技術。無損檢測技術在目前的橋梁檢測中應用非常的普遍，一般來說分為兩個部分：整體結構的狀況識別和局部部件的損傷識別。橋梁本身的構成是一個復雜的系統(tǒng)，包括各種各樣的材料、各種組合結構、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 橋梁無損檢測技術的研究現(xiàn)狀以及新趨勢
2.1 橋梁無損檢測技術的研究現(xiàn)狀。從無損經測技術剛剛興起到目前無損技術在橋梁檢測中普遍應用，這個過程要經歷相當漫長的一個時期。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并沒有得到應有的重用。現(xiàn)在橋梁的檢測中傳統(tǒng)的常規(guī)檢測技術依然被沿用下來，傳統(tǒng)的無損檢測技術也只是作為常規(guī)檢測的輔助手段，并且一些先進的無損檢測技術幾乎都沒有在實際操作中得到應用。
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變，然后再結合現(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是荷載試驗和模態(tài)分析。
2.2 橋梁無損檢測技術的新趨勢。近幾年橋梁檢測技術不斷地發(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。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用，例如在對橋梁底部結構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。近年來振動實驗模態(tài)分析技術不斷的發(fā)展，通過模型得到數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對于結構動力模型的完善具有重要的意義，兩個模型的結合為安全的檢測橋梁結構提供了新途徑。通過對振動模態(tài)分析技術研究發(fā)現(xiàn)動力響應是結構整體狀態(tài)的一種度量，隨著結構的性能發(fā)生變化，相應的選用結構振動模態(tài)作為權數(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，在這項技術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、無線應變測量等系統(tǒng)進行相關分析。再次是探測銹蝕的先進技術，在這項技術里包括了磁漏探測技術、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法來測得一定的數(shù)據(jù)然后定量評估橋梁下部結構、用激光振動計測量斜拉索索力及量化的無損檢測方法。
3 橋梁無損檢測技術方法及應用
3.1 回聲波檢測法?；芈暡z測法的基本原理是：在橋梁的結構上施加一個短期的但是連續(xù)的作用力，這個力會產生應力波，這種應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構的表面，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構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險性比較低，在使用這種方法時，探地雷達會產生一種電磁沖擊脈，這種沖擊脈的頻率很高在橋梁的結構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用在很多條件苛刻的地方，例如檢測時不能損害內部的結構。
3.3 射線探傷法。射線探傷法原理是把底片放在橋梁的結構中，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 結語
隨著大型橋梁的安全性問題越來越嚴重，橋梁無損檢測技術在檢測、維護上就顯得更加重要。隨著科技的進步國內橋梁無損檢測技術已經取得了很大的發(fā)展，但是很多核心的技術還是要從國外引進，要進一步研究這一項技術，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.無損檢測技術在道路施工中的應用與發(fā)展[J].建材世界， 2010(04).
看了“無損檢測新技術論文”的人還看：
1.無損檢測技術論文