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《淺談無損檢測技術(shù)在橋梁工程中應(yīng)用和發(fā)展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、淺談無損檢測技術(shù)在橋梁工程中應(yīng)用和發(fā)展 摘要:隨著橋梁建設(shè)的數(shù)量與規(guī)模逐漸增大，橋梁安全問題的日益凸顯，橋梁檢測手段也日漸豐富,無損檢測作為一種可行的方法在橋梁檢測中占有一席之地。隨著科技的發(fā)展,聲發(fā)射技術(shù)(AE)、機敏混凝土檢測以及振動測試等。技術(shù)日益成熟,有的已經(jīng)在橋梁檢測中得到了較好的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：橋梁；無損檢測；機敏混凝土；振動測試中圖分類號：K928.78文獻標(biāo)識碼：A文章編號：引言：橋梁,特別是大型、特大型橋梁,是一個區(qū)域乃至一個國家的標(biāo)志性建筑,是交通的樞紐,關(guān)系到社會經(jīng)濟的命脈,它們的暢通與否直接關(guān)系到經(jīng)濟生產(chǎn)和人民生活。因
2、此人們對大型橋梁的安全性、耐久性與正常使用功能日漸關(guān)注。近年來,隨著世界范圍內(nèi)橋梁工程結(jié)構(gòu)損傷、老化及病害事故的增多,橋梁無損檢測技術(shù)的研究顯得更為迫切。1橋梁無損檢測應(yīng)用概述6無損檢測技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用,經(jīng)歷了相當(dāng)長的一段時期。在較長的一段時間里雖然橋梁結(jié)構(gòu)的安全性問題日益突出,但先進的無損檢測技術(shù)的應(yīng)用并未受到應(yīng)有的重視,一些經(jīng)常性的橋梁檢測項目依然沿用橋梁常規(guī)檢測的基本技術(shù),傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)也只能作為外觀檢測中的補充手段,而且,很少應(yīng)用先進的無損檢測技術(shù)。近年來,一些致力于橋梁檢測的研究人員提出了許多成功的方法對橋梁進行損傷診斷評
3、估,既有半損傷式的識別方法,也有無損檢測技術(shù)。其中較為成熟的無損檢測方法有聲發(fā)射技術(shù)(AE)、機敏混凝土檢測以及動力測試等,這些檢測方法已經(jīng)在橋梁檢測中得到了較好的檢驗。2橋梁無損檢測的主要方法2.1機敏混凝土測試方法機敏混凝土是指在混凝土中摻入短切碳纖維或納米粒子,從而使混凝土同時具有壓敏特性和良好的力學(xué)性能。機敏混凝土的壓敏特性是指機敏混凝土電阻隨壓應(yīng)變或壓應(yīng)力變化而變化的特性,通過測量機敏混凝土的電阻變化,就可預(yù)測混凝土的應(yīng)變或應(yīng)力。利用機敏混凝土的壓敏特性,可以發(fā)展機敏混凝土應(yīng)力-6應(yīng)變傳感器。機敏混凝土具有較高的強度和較大的變形能力
4、,因此,機敏混凝土既可以作為傳感器埋在混凝土橋梁和隧道結(jié)構(gòu)中,監(jiān)測結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài),也可以作為結(jié)構(gòu)材料制作橋梁和隧道的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。機敏混凝土具有自感知、自適應(yīng)以及自修復(fù)等3個特性,不過目前橋梁工程中智能混凝土的實際研究還主要以自感知以及自適應(yīng)的為主,對于結(jié)構(gòu)的修復(fù)特點將是以后研究工作的重點和難點。目前機敏混凝土在實際橋梁中商業(yè)應(yīng)用較少,主要以科研為主。2.2聲發(fā)射方法技術(shù)(AE)材料在外加荷載等因素作用下,由于能量從局部源快速釋放而產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象稱為聲發(fā)射(acousticemission,簡稱AE)。利用儀器探測、記錄、分析聲發(fā)射信號和利
5、用聲發(fā)射信號推斷聲發(fā)射源的技術(shù)稱為聲發(fā)射檢測(acousticemissiontesting,簡稱AET)技術(shù)。AE技術(shù)作為無損檢測的一種手段,其主要目的是:①確定聲發(fā)射源的部位;②分析聲發(fā)射源的性質(zhì);③確定聲發(fā)射發(fā)生的時間或荷載大小;④按照有關(guān)的聲發(fā)射標(biāo)準評定聲發(fā)射源的嚴重性。AET技術(shù)的主要優(yōu)點包括:①適用于實時動態(tài)監(jiān)控檢測,且只顯示和記錄擴展的缺陷,與缺陷尺寸無關(guān)。②對擴展的缺陷具有很高的靈敏度,其靈敏度大大高于其他方法。例如,聲發(fā)射法能在工作條件下檢測出零點幾毫米數(shù)量級的裂紋增量,而傳統(tǒng)的無損檢測方法則無法實現(xiàn)。③具有整體性特點。在檢
6、驗大型的和較長物體的焊縫時(如橋機梁、高架門)6,這種優(yōu)越性更明顯。④能進行不同工藝過程和材料性能及狀態(tài)變化過程的檢測。⑤AET技術(shù)受材料的性能和組織的影響要小些,例如材料的不均勻性對射線照相和超聲波檢測影響較大,而對AET技術(shù)則無關(guān)緊要,因此AET技術(shù)的使用范圍較寬。⑥使用AET技術(shù)比較簡單,現(xiàn)場聲發(fā)射檢測監(jiān)控與試驗同步進行,不會因使用了聲發(fā)射檢測技術(shù)而延長試驗工期,檢測費用也較低,特別是大型構(gòu)件的整體檢測,其檢測費用遠遠低于射線或超聲檢測費用,而且可以整體、實時地檢測和結(jié)果評定。同時,AET技術(shù)也有一定的缺點和不足,AET需要在特定荷載條
7、件下進行,AET目前只能給出聲發(fā)射源的部位、活度和強度,不能給出聲發(fā)射源缺陷的性質(zhì)和大小,對超聲發(fā)射源,需要使用其他常規(guī)無損檢測方法(如超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測、滲透檢測等)進行局部復(fù)檢,以綜合判定其有沒有危險,是否允許存在。AET技術(shù)主要適用于材料性能的研究、監(jiān)測和預(yù)報構(gòu)件工作過程的變形、疲勞、失穩(wěn)等危險信息動態(tài)監(jiān)測,它是一種動態(tài)的無損檢測方法,可以實時反映狀態(tài)或缺陷的動態(tài)信息,實行監(jiān)控和危險報警。2.3動力測試方法6動力測試法就是通過測量橋梁的振動信號,提取與橋梁特性有關(guān)的特征參數(shù),利用其對橋梁的整體和部分結(jié)構(gòu)進行評估,得到橋梁的實際
8、工作狀態(tài)的方法。動力測試方法具有簡便、快速、無損、測試數(shù)據(jù)的獲取條件與工作條件相近等特點,但是結(jié)構(gòu)動力參數(shù)直接用于橋梁承載力定量鑒定還不太成熟,研究成果多集中于室內(nèi)
