土木工程结构检测评估探讨何运

土木工程结构检测评估探讨何运

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摘要:在土木工程施工中,项目的所有施工细节都必须要经过认真的设计、施工验收。测量以及策划等环节,只有确保各个环节的工作可以真正落实到位,土木工程的整体施工质量及安全性才可以更加有保障。提高工程施工质量的有效方法是土木工程结构检测评估分析工作,通过科学的结构检测,工作人员可以以对工程结构的实际质量和安全性进行全面把握,确保土木工程施工建设顺利进行。

关键词:土木工程结构;检测评估

建筑物检测评估是建筑结构学发展中的一门边缘学科。该学科具有较强的综合性,既涉及到工程地质学、断裂力学、建筑材料学以及结构力学等基础理论,又和评定标准、生产工艺等有紧密关系。土木工程结构检测与评估研究,兼具经济效益和社会效益。本文

一、土木工程结构检测内容及检测评估的重要性

(一)土木工程结构检测内容

通常,检测土木工程结构时主要包括以下几点内容:其一,检测外观,比如平滑度等等;其二,检测强度,比如:工程原材料强度等等;其三,检测内部缺陷,比如:砼内裂缝等等;其四,化学分析材料所包含的成分。

(二)土木工程结构检测评估的重要性

随着时间的不断推移,工程结构很有可能会存在各种问题,比如:承载力不够、钢筋被锈蚀、锚杆不固定等等。[1]以上这些情况都会严重威胁土木结构的安全使用和结构安全。因此,必须要对其进行相应的加固及维修,并且还要贯彻落实土木工程结构检测及评估工作。只有将这些工作落实到位,才可以有针对性的开展各项加固及维修工作,这对节约时间、提升工作效率来说具有重要的作用和现实的意义。

二、土木工程结构的常见评估方式

就当前的研究进展来分析,广泛用于土木工程结构检测评估的方式主要有四种,分别是灰色理论评估方式、模糊数学评估方式、神经网络评估方式以及可靠度评估方式。

(一)灰色理论评估方式

1982年邓聚龙创立灰色系统理论,这是一门新兴的横断科目。灰色关联分析方式有效弥补了使用数理统计方式做系统分析所造成的不足,其同样适用于样本是否有规律和样本量,并且计算量较小,一般不会存在量化结果不符合定性分析结果的情况。

(二)模糊数学评估方式

美国的LAZadeh在1965年第一次提出模糊集合的理念,为清楚描述复杂多变的事件提供多种数学工具,使模糊评估复杂事物具有一定的可能性。后来,以模糊集合论为依托的模糊评估方式得到快速发展,在社会各行各业中得到广泛应用。模糊评估的理论基础是模糊集合论,对模糊关系合成原理进行应用,从不同的因素综合评估被评估事物隶属等级状况。通常,工程结构状态有很多影响因素,并且每个因素之间互相产生影响,这些因素本身体现出较强的模糊性,因此,工程结构状态和各种影响因素之间难以寻找到相应的函数关系,无法适用准确的力学和数学方式做出详细描述,所以模糊数学已经成为一种普遍应用的评估方式。

(三)神经网络评估方式

神经网络评估方式至今已经有几十年的历史,但是其实际应用是在最近5年里,作为新型的方式体系,因为神经网络具有非线性映射、鲁棒容错、自组织能力以及分布式存储等多种特性,尤其适合高效处理,同时需要综合考虑多种因素和条件的不正确和不清楚的信息处理问题,这样就容易导致其在工程预测、智能信息处理以及模式识别等方面有普遍的应用。充分运用人工神经网络评估结构获得精准的评估结果。

(四)可靠度评估方式

可靠度的基础是概率统计,在设计结构工程中具有一定的重要性,在土木工程结构检测评估中也可以应用可靠度的思想。现如今,很多研究者提出系统可靠度的定义是某个系统在已定的使用期限内,在特定的工作条件可以达到预期工作状态的目的。以概率统计为前提的可靠度评估方式在现行结构使用期限确定的方面得到较好的应用。

三、土木工程结构检测评估的实施意见

(一)影像结构的因素

土木工程结构检测评估的主要目的是鉴定结构是否可以达到预期制定的使用要求及功能状态。[2]不管采取什么评估方式,通过对结构影响因素进行分析,明确评价指标对其对结构影响,强度是十分关键的,同时也是土木工程结构监测评估的主要研究内容。在以往研究结果的前提下,根据土木工程特征,从使用要求、设计以及施工等多方面研究结构影响因素。首先,设计。主要采取参考施工设计图纸以及地质勘察资料等方式,明确施工设计方案是否需具备合理性。其次,施工。主要检查分析原施工记录、监理记录、不同试验报告以及施工竣工图纸等,明确施工过程是否由于施工设计方案有误等原因导致工程施工质量降低。然后,使用环境。主要是指环境条件发生改变,随着事件的不断迁移,结构逐渐出现不同程度的破损,如果存在围岩稳定性现象、减少被覆混凝土强度,钢筋被锈蚀等等。这种类型指标主要是利用设备及器材所获取。[3]最后,使用要求。主要是指使用要求的安全等级一级工程实际用途的变化。

(二)检测方式和手段

土木工程结构检测现状,其中有些评价指标必须要采用有效的检测方式才可以获得。虽然完善的健康检测可以获得在整个寿命期结构的变动信息,可以对监控结构的安全状态进行实施检测,但是长时间在线检测必须要构建一套专门的监测系统,所以受到条件的制约,在各种土木工程结构中难以安装监测系统。特别是对已经建设成果的土木工程,在结构内部无法安装传感器,而且容易导致安装位置受损。通过无损检测能够防止结构受到损伤。所谓的无损检测,主要是在不对工程结构使用性能产生影响的基础上,通过通过一些物理量进行原位检测,比如:红外线辐射、超声波速等等,只有这样擦可以推算出材料和结构的工程质量指标,主要有厚度值、耐久性指标等等。[4]相对于常规的检验方式,其有显著的优势,比如:远距离检测、非破坏性以及其它方式不能检测的内容等等。因此,在土木工程结构检测评估方面应该尽可能采取检测方式中的无损检测方式获取所需要的各项指标。

(三)确定评估等级

土木工程结构检测评估的最终目的是对安全使用功能和结构状态进行检测。制定具有科学性的评估等级,是结构检测评估的主要环节。[5]在明确土木工程结构检测评估等级的时候,不仅要考虑到其结构状态,而且要认真考虑其所具备的使用要求及功能。根据确保安全使用、经济实惠的原则,依照结构构件的完整状态,归纳很多工作实践,大致将土木工程结构状态划分为三个等级:一级,安全等级可以满足使用要求;主要构件功能和材料完整;次有构件的优异性,材料可以允许有轻度的缺陷;正常使用,处于这个级别的土木工程结构,仅仅需要进行小修;二级,安全等级可以满足最基本的使用要求,具有齐全的构件功能,材料有轻度的缺陷;次要构件具有大量的中等缺陷;基本上能够满足相关的使用要求。处于这个级别的土木工程结构必须要做好中修工作;[6]三级,安全等级能够满足使用要求,主要构件材料具有很多中等缺陷,或者对功能产生影响的缺陷,还可以勉强维持正常使用;次要构件具有一些严重手段,功能下降,不断恶化会直接影响其稳定使用。处于这个类型级别的防护工程必须要做好大修工作。

结语

总而言之,随着社会经济的迅速发展,我国土木工程数目越来越多,其结构是否安全直接影响使用者的生命财产安全,因此,开展相关的土木工程结构检测和评估工作就显得非常重要,这已经逐渐成为一种业内共识。对土木工程结构进行检测及评估时,应该根据检测内容选择适合的检测方式和评估方式,进而确保检测结果和评估结果的正确性、客观性,为为后续的土木工程加固、维修工作提供全面的数据资料。

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]李晓.土木工程结构检测评估技术与方法[J].中外企业家,2017(12):130.

[3]赵青.土木工程结构检测评估技术探讨[J].江西建材,2014(07):297+300.

[4]贾少文.土木工程结构检测评估研究[J].科技创业家,2013(20):2.

[5]陈红领,马哲.土木工程结构检测评估探讨[J].平顶山工学院学报,2007(06):70-72+76.

[6]王广德,田双珠,王笑难,孙百顺.码头检测、评估的现状与发展[J].水道港口,2002(04):291-294.

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