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1、桥梁无损检测技术的研究现状与发展14桥梁无损检测技术的研究现状与发展14桥梁无损检测技术的研究现状与发展14桥梁无损检测技术的研究现状与发展14桥梁无损检测技术的研究现状与发展14桥梁无损检测技术的研究现状与发展14桥梁无损检测技术的研究现状与发展14桥梁无损检测技术的研究现状与发展1434 中文章编号:1671-2579(2002)06-0034-04外 公 路 2002年12月第22卷 第6期桥梁无损检测技术的研究现状与发展刘沐宇,袁卫国(武汉理工大学,湖北武汉 430070)摘 要:系统地阐述了桥
2、梁无损检测技术的形成和发展,并结合近10多年来的研究现状及最新的研究动向,较全面地论述了桥梁无损检测技术的内涵。从桥梁结构的损伤机理和桥梁检测的范围入手,展望了无损检测技术在理论探索和工程应用两个方面的发展方向,为无损检测技术的研究提供参考。并预言了现代传感技术和无线通信技术必将推动无损检测技术的飞跃发展,最终使其融入桥梁健康监测系统之中,使之与现代意义上的桥梁管理系统(BMS)、智能监测与评估系统有机的统一起来。关键词:健康监测;状态评估;无损检测;损伤识别 Ξ1 概述20世纪中叶以来,科学技术的快速发展推动了桥2 桥梁无损检测技术的形成与发展无
3、损检测技术是指在不影响结构或构件性能的前提下,通过测定某些适当的物理量来判断结构或构件某些性能的检测方法。无损检测技术是多学科紧密结合的高技术产物,现代材料学和应用物理学的发展为无损检测技术奠定了理论基础,而现代电子技术和计算机科学的发展又为无损检测技术提供了现代化的测试工具。桥梁工程中无损检测技术的形成和发展与混凝土无损检测技术的发展密切相关。早在20世纪30年代初,人们就已开始探索和研究混凝土无损检测方法,并获得迅速发展。1930年首先出现了表面压痕法;1935年格里姆(G.Grimet)、艾德(J.M.Ide)用共振法测量混凝土的弹性模量;19
4、49年加拿大的莱斯利(Leslie)和奇斯曼14(Cheesman)、英国的琼斯(R.Jones)等运用超声脉冲法获得成功,这些研究为混凝土无损检测技术奠定了基础。随后,许多国家也相继开展了这方面的研究,并取得了丰硕的研究成果,从而形成了一个较为完整的混凝土无损检测体系。桥梁无损检测技术正是在此基础上发展而形成的,并在实际工程应用中得到了快速发展。20世纪80年代以来,这方面的研究工作方兴未梁工程技术的飞跃。随着桥梁建设的规模越来越大,造价越来越高,大型桥梁在国民经济和社会生活中的作用越来越重要,人们对大型桥梁的安全性、耐久性与正常使用功能日渐关注。
5、针对开发桥梁健康监测系统的研究工作得到了国内外学者的广泛关注,许多大学及研究机构都积极投入大量的人力、财力于此项工作的研究。通过已经建立的各种规模的桥梁健康监测系统和已经取得的理论研究成果,为这一领域的研究开创了广阔的前景。桥梁检测技术作为该系统的一个基础性研究方向,历来是国内外学者关注的热点,从某种意义上讲,桥梁检测技术,特别是借助于现代检测手段的无损检测技术,代表了桥梁检测技术的最新发展方向,也是桥梁健康监测这一大型综合智能型决策系统设计的关键。要合理评价桥梁的健康状况,首先必须正确认识桥梁在不同环境下的结构特性及对结构中既有损伤的识别与定位。较
6、为准确而定量的桥梁状况数据,必将导致较好的决策和资源的更合理的配置,无损检测技术正是顺应这一要求而发展起来的。特别是近年来,随着世界范围内结构损伤、老化及病害事故的增多,使无损检测技术的研究显得更为迫切。Ξ收稿日期:2002-06-10作者简介:刘沐宇,男,博士,教授,主要从事道路与桥梁工程方面的教学与科研工作.6期 桥梁无损检测技术的研究现状与发展 35艾,尤其值得注意的是,随着科学技术的发展,无损检测技术突破了原有的范畴,出现了许多新的测试方法,例如微波吸收、雷达扫描、红外热谱以及脉冲回波等新技
7、术。随着无损检测技术的日臻成熟,许多国家开始了这类检测方法的标准工作,如美国的ASTM、英国的BSI均颁布了有关标准,这些工作对无损检测技术的工程应用起到了良好的促进作用。进入20世纪90年代,随着现代传感与通信技术的发展,无损检测技术更是出现了前所未有的发展势态,先后涌现出一大批新的检测方法和检测手段,使无损检测技术向着智能化、快速化、系统化的方向发展。泥的干缩而引起的。对钢筋而言,使用前同样存在缺陷,由于冶炼时杂质的存在,不仅在微观上破坏钢材的连续性,而且在一定条件下会成为导致钢材锈蚀的阳极,是钢材产生电化腐蚀的直接根源。另外,混凝土梁的主筋有时
8、是由几根钢筋焊接而成,这也会制造出有利于损伤产生和发展的薄弱环节,如焊缝中的微裂缝、焊接过程中的残余应力等。
