摘要:近些年来,土木工程在我国得到了迅猛的发展,人们也越来越关心居住质量的提高。土木工程的结构是人们工作、生活、学习环境中的重要支撑,只有确保土木工程的结构安全,才能使人们的日常生活得以顺利进行。一旦土木工程的结构难以保证,就势必会给人们的生命财产安全带来极大的威胁。由于土木工程结构长期处于外部环境当中,地震、台风、火灾等自然灾害的发生会给土木工程结构带来巨大的影响,外界环境中的雨、雪、灰尘等也会使土木结构长期处于荷载作用下,日积月累之下,土木工程结构就难以避免的受到不同程度的损伤。因此,对土木工程的损伤程度及类型进行准确的判断,评价土木工程结构的健康状况具有十分重要的意义。
关键词:土木工程;结构检测;技术分析
1土木施工结构检测技术方式
1.1 钻芯检测方法
钻芯检测作为土木工程的一种检测方式,是利用钻机和人造金刚石空心薄壁钻头,从结构混凝土中钻去芯样以检测混凝土强度和检测混凝土内部缺陷的方法,是一种直观、可靠的方法,但对结构造成一定损伤。按照实际的混凝土结构,采用水冷却方式钻取芯样,利用采样标本的试验数据确定混凝土的抗压强度,对实际的实验检测结果进行记录和分析。按照实际试验检测的数据进行判断,分析混凝土结构的整体内部缺陷性问题。
1.2 回弹检测方法
回弹检测方法主要是由于混凝土的抗压强度与其表面硬度之间存在某种相关系,而回弹仪的弹击锤被一定的弹力打击在混凝土表面上,其回弹高度(通过回弹仪读得回弹值)与混凝土表面硬度成一定的比例关系。根据表面硬度则可推求混凝土的抗压强度。根据混凝土实际回弹效果,弹簧的长度比值,合理的判断混凝土的整体强度效果。这种方式具有一定优势,可以有效的改善实际操作的方便性,但该法不能反映混凝土内部质量,是一种适用于普查混凝土强度的简便、快速的方法。
1.3 超声检测动态分析法
超声检测动态分析主要利用的是混凝土实际的复杂成分,利用超声波的衰减变化水平,吸收声波的大小进行数据分析。检测方法通过超声波对混凝土的数据进行分析和判断,确定整体变化范围中的各种浮动性数据的不同情况,结合实际数据进行检测分析,判断建筑结构的裂缝。超声波检测为商品混凝土强度的特点和缺陷的检测提供了前所未有的机遇,而且以其无法替代的优越性在商品混凝土检测中日益发挥出重要的作用。本文就超声波检测商品混凝土强度的特点和缺陷加以探讨,以期能更好的实现利用超声波技术对商品混凝土的观照,为人们掌握商品混凝土特性造福人类的生产生活实践提供空间。
2土木工程结构损伤识别方法研究
2.1 局部损伤识别方法
局部损伤识别方法有很多,比较常见的有声发射法、回弹法、发射光谱法、射线尘法、脉冲回波法等,这些方法都属于局部损伤识别方法,能够对结构中的裂缝位置进行精确的检查与识别。此外,在对土木工程结构进行局部损伤识别时,还可以通过将这些方法进行结合实合来对结构中的实际损伤情况进行共同识别。通过这些识别方法的使用,不仅能够对结构中的损伤程度进行精确识别,还能够对土木工程结构中的损伤类型及损伤位置进行精确的识别。不过,如果土木工程的结构非常复杂的话,采用这些方法难以对结构的整体损伤信息进行获取。
2.2 整体结构损伤识别方法
土木工程结构中包含着大量的刚度、阻尼、质量等物理参数,这也使其成为一种非常复杂的力学系统。当土木工程结构中产生损伤时,其整个结构参数也会产生重大变化。因此,对整体结构损伤的识别与判断,可以通过其参数变化来进行确定,而整体结构损伤识别方法便是依据该原理来进行检测的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆整体结构损伤识别方法主要分为以下几种,包括模型修正法、遗传算法、神经网络算法及动力指纹法。以下便对这几种整体结构损伤识别方法进行研究。
2.2.1 模型修正法
模型修正法是通过土木工程结构模型的构建来对其约束条件进行优化与动力测试的一种损伤识别方法,它能够在某种程度上对土木工程结构中的阻尼、质量、刚度等特性进行修正。模型修正法的结构测试响应与最大响应基本相同,它能够通过对模型矩阵和基线模型矩阵进行修正,然后将两者进行比较的方式,以此完成对土木工程的结构损伤识别与判断。此外,模型修正法还能够对结构中的单元进行划分,并对其结构中的子结构模型进行相应的处理。不过,由于其在测试过程中对参数的敏感度不足,因此会造成测量过程中产生较强的噪音或测量结果发生较大误差等现象,这也使其在对土木工程结构进行损伤识别时受到一定的影响。
2.2.2 遗传算法
遗传算法是根据自然界中的物竞天择生存法则逐渐演变出来的,它主要是以适者生存、优胜劣汰的原则来对土木工程结构损伤进行识别的,采用这种方法能够求出土木工程结构的最佳状态,通过计算的方式将各个目标解进行求出,并通过共同搜索的方式来对这些目标解进行分别优化,以此筛选出最佳的目标解。遗传算法在土木工程结构损伤识别中的适用性非常强,操作也较为简单,其尤为适合那些信息量较少时结构损伤的识别与判定,即使结构中的模态信息缺失,也不会给遗传算法的识别结果带来影响。
2.2.3 神经网络算法
神经网络算法也是土木工程结构损伤识别的一种检测方法,它是通过对人体神经机理进行模拟的方式来对土木工程结构进行分析与研究的。神经网络算法同时兼顾了强大的并行计算能力与自我学习能力,并且具备较高的容错率,能够依靠神经功能中的扩散、联想与综合,通过黑水识别的方式来消除损失识别过程中产生的高分贝噪音与检测损失,这也使其在土木工程结构损伤识别中成为一项非常重要的检测方法。神经网络算法能够根据不同状态下的土木工程结构所产生的不同反应,来对这些反应的特征值进行提取,并将结构损伤的敏感参数作为该算法的输入向量,以此输出与之相匹配的结构状态,以此形成输入参数和输出状态相对应的特征关系,并且,神经网络算法还能根据其强大的并行计算能力来对模式进行分类,以此对结构损伤模式进行某种程度上的真实反应。
2.2.4 动力指纹法
当土木工程的整体结构发生损伤时,其结构参数会在某种程度上产生变化,进而造成其自身动力特性发生改变,而动力指纹法便是依据结构中动力特性的改变来对结构的损伤程度进行识别的。动力指纹中最常用到的动力特性主要包括振型、应变模态、频响函数、坐标模态保证准则、频率、模态曲率、柔度等,在动力指纹法中,对单一的动力特征进行识别的方法主要有振型差法、曲率模态法、频率比法等,对多种动力特征进行识别的方法主要有刚度差阵、能量损伤指纹、柔度差阵、能量商差指纹等。除此之外,其他方法还包括 FRF 波形指纹法、曲率法等。
3结语
综上所述,土木工程的施工检测技术是具有非常良好的应用价值,根据实际检测的标准,对可能存在的强度范围进行合理的分析,尽可能的减少理论与真实之间的差距问题,按照实际结构检测数据的分析内容,合理的分析土木工程检测的内涵。通过判断土木工程实际结构测试标准,最大限度的保证建筑土木工程施工的安全可靠性,提升土木工程的建筑合理性,更好的服务于建筑行业,服务于社会。
参考文献:
[1]谢斌龙,温健平.关于土木工程结构检测技术的研究[J].门窗,2017(11):195.
[2]周鹏.土木工程结构检测技术分析[J].建材与装饰,2017(36):47-48.
[3]胡翔,薛伟辰,吴明儿,胡志凌,黄永嘉.混凝土结构无损检测技术在实验教学中的探索[J].实验室科学,2017,20(03):75-77
论文作者:龙小荣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签:结构论文; 土木工程论文; 损伤论文; 混凝土论文; 方法论文; 算法论文; 动力论文; 《基层建设》2019年第15期论文;