1.河南永达项目管理有限公司 河南省滑县 456400
2.滑县住房和城乡建设局 河南省安阳市 456400
摘要:现如今,建筑行业迅速发展,土木工程的建设数量逐步增多,在土木工程基础性工程项目建设中,它的结构体系损伤问题是施工人员要面临的主要难题,因此就需要科学的诊断方法来及时发现其具体损伤位置和形成原因。伴随诊断技术的迅速发展,检测人员对于各类损伤问题有了更为清晰的认识和了解,也可以合理地运用多种诊断方式来找出问题所在。
关键词:土工工程;损伤;诊断方法
引言
在土木工程中使用的土木工程结构损伤诊断技术很大程度上给土木工程带来了很好的效益。不同的损伤诊断方法有不同的特点,也正是由于这些原因,使其深受土木工程的欢迎。但是在其损伤诊断的过程中,一定要做好土木工程结构的损伤诊断工作、管理工作,才能保证其能够为建筑行业带来更好的经济效益。土木工程损伤诊断技术对建筑行业的发展来说也起着非常重要的作用,甚至对社会也有着很重要的影响。在使用损伤诊断技术的时候,必须保证安全有效,才可以使建筑行业获得更好的发展。土木工程结构损伤诊断技术当中包含了局部损伤诊断,整体损伤诊断、静力参数诊断、子结构分析法等常规诊断方法,并且目前正在往智能化和网络化等多元化方向发展,这对于土木工程结构来说是有利的。
1土木工程机构损伤的危害及损伤诊断的含义
当前,土木结构是建筑行业最常用的建筑结构,土木结构还不太完善,因此,对于土木结构的研究还得继续,另外,在不断地前进中,要积极的探索。因土木结构自身的特点,容易受其他因素的影响,遇到糟糕的自然灾害时,土木结构会发生一定的震动,如果遇到强烈的地震,土木结构受到震动的影响,会发生不同程度的损伤,进而导致安全事故的发生,危害人们的生命安全,造成经济损失。因此,土木工程施工管理人员应该对土木结构的损伤加强重视,并加强损伤诊断技术,以便能更加准确的诊断出具体的损伤,然后针对损伤提出有效的修复方法,这样不仅能确保建筑的质量,还能避免发生事故和经济损失。在建筑工程施工诊断损伤的工作中,相关的人员应该检查新旧建筑物以及建筑的结构,根据检查的具体情况,来诊断建筑工程土木结构内部存在的损伤,这样不仅能保证建筑工程施工安全顺利的进行,还能确保建筑能充分地发挥其作用,节省建筑投入使用后的维修费用。其次,通过对建筑物进行损伤诊断,可以判断出建筑受灾害后的状况,对损伤进行评估,对以后的维修和重建工作有很大的帮助。最后,一些建筑物有非常重要的意义,还有的建筑物使用次数多、人数较多,对于这样的建筑要定期的进行结构的诊断和检查,避免发生损伤,而影响建筑物的安全性和稳定性,造成不可挽回的损失。
2土木结构性损伤的主要诊断技术方法
2.1柔度指标检测
土木工程建设的主体结构本身就需要具备很强的承载能力和强度,这样才能确保建筑物的安全。可一旦发生结构损伤问题,那么其部分或者局部环节的强度就会明显下降,此时就涉及到柔度指标这种重要参数。正是由于结构性损伤造成柔度指标发生了变化,诊断、检测工作人员进而就利用其变化情况来分析损伤问题的严重程度,也可以精准的确定损伤问题所在的范围和具体方位。
2.2局部损伤诊断法
该方法主要是通过无损探伤对土木工程结构进行检测,从而判断土木工程结构局部的损伤情况,通常会将此结果作为土木工程结构整体性能损伤程度的依据。这种方法主要有以下两种形式:第一利用超声波和光干扰以及X或Y射线等技术手段对土木工程的局部结构进行不定期监测;第二就是利用嵌入式传感器对土木工程的局部结构进行损伤程度检查,这种方法被广泛应用于建筑和路桥工程中。这种方法有一个最大的优势就是可以准确地诊断出结构构件损坏的位置。
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2.3结构参数改变的诊断方法
对于土木结构参数发生改变的诊断方法主要有:动力诊断法、静力诊断法两种方法。动力诊断法最大的优点是,土木结构的规模的大小不受限制,不论结构的大小都是用,在结构处安装一个动力传感器,通过分析检测的数据,就可以准确的判断结构的损伤以及损伤的程度。动力诊断方法根据特征指标判断结构的损伤,特征指标有固定频率变化指标诊断和振型变化指标诊断,两种诊断指标各有优缺点,因此,根据结构的具体情况,选择合适的方法。另外,分析静力诊断法,在诊断土木结构时,一般情况下,会使用此方法,静力诊断法可以诊断结构的刚度、应变、位移等静力参数,该方法的工作原理就是通过分析参数的不同来诊断结构的损伤。这种方法适用于个别构件的损伤诊断,并不适用于整个工程的结构损伤诊断,如果采用静力诊断法对整个工程的结构进行损伤的诊断,会出现遗漏的现象。从而埋下很多的安全隐患,不利于土木结构的稳定性和安全性。
2.4整体结构损伤识别方法
2.4.1神经网络诊断。人工神经网络(ArtificialNeuralNetworks)
是模拟生物神经系统的处理方式、组织结构和系统功能的简化系统。大量神经处理单元构成了复杂的人工神经网络,它在处理过程中无需依靠模型,仅对数据进行学习,就可以对输入和输出结果之间的关系进行表达与存储,具有强大的非线性变大能力,不同的神经网络可创建繁琐的近似映射模型,在非线性诊断中极为适用。
2.4.2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土木工程结构损伤诊断技术的发展趋势
土木工程结构损伤诊断技术已经在土木工程中应用,在很大范围内有了先进的诊断技术。虽然在建筑规范上总是强调要按照规范要求进行设计和执行,但是,实际上结构损伤诊断技术的标准和规范都没有技术发展的速度快。因此,相关研究部门必须要建造一批真正的试验工程来供土木工程结构损伤诊断技术充分发挥自己的技术。另外,土木工程结构损伤诊断技术要进一步完善其规范要求,现在,我国的土木工程结构损伤诊断技术条件仍然不够完善,甚至在管理法方法和分工上都有着非常大的区别,这都是造成土木工程结构损伤诊断技术不能快速发展的主要原因。但是现在我国相关的建设单位已经对土木工程结构损伤诊断技术有了一定的规范要求,相信在社会的发展趋势下土木工程损伤诊断方法会得到更好的发展。
结语
近年来,科学技术发展快速,被应用到各个领域,其中土木结构损伤的诊断也运用高科技,促进土木结构损伤诊断的发展。根据土木结构的具体情况选择适当的诊断方法,或者使用多种方法进行诊断,从而准确的诊断出结构的损伤,以及损伤的位置与程度,从而可以帮助更好地进行修复,进而提高结构的耐久性,确保土木结构的安全性。
参考文献
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[3]张亮.土木工程结构损伤诊断研究进展[J].中国建筑金属结构,2013(20):202.
论文作者:翟文振1, 李庞2
论文发表刊物:《建筑实践》2019年10期
论文发表时间:2019/9/2
标签:损伤论文; 结构论文; 土木工程论文; 土木论文; 方法论文; 技术论文; 动力论文; 《建筑实践》2019年10期论文;