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1、龙源期刊网http://www.qikan.com.cn常规桥梁结构无损检测技术对比分析作者：金虎来源：《科技创新导报》2011年第17期 摘要:对当前国内外桥梁结构无损检测技术进行了合理的分类,介绍了电磁波检测技术、GPS桥梁三维位移检测技术、机敏混凝土测试方法、电化学测试法、动力测试法及表观检测技术等,并对各种检测技术的原理、优缺点进行了分类述评。 关键词:桥梁结构无损检测技术对比 中图分类号:U416文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)06(b)-0076-01
2、 1电磁波检测技术 电磁探测技术主要包括探地雷达技术和涡流检测技术。 (1)探地雷达技术.利用高频电磁波,以脉冲形式通过发射天线被定向地送入地下,雷达波在地下介质中传播过程中,当遇到存在电性差异的地下目标体(如空洞,或钢筋)时,电磁波便发生反射,返回到地面时由接收天线所接收。在对接收天线接收到的雷达波进行处理和分析的基础上,根据接收到的雷达波波形、强度、双程走时等参数便可推断地下目标体的空间位置、结构、电性及几何形态,从而达到对地下隐蔽目标物的探测。 特点:能精确测定缺陷区的形状、大
3、小和深度;节省劳力、操作方便、速度快;能在大范围内进行检测;不受周围环境影响。 (2)涡流检测技术.涡流检测技术的基本原理为电磁感应,主要应用于检测表面损伤。当检测线圈与导电材料的构件表面靠近,并通以交流电时,所产生的交变磁场将在构件表层产生感应电流,呈环形涡流状。电涡流的大小与分布受构件材料介质和表层缺陷的影响,根据所测电涡流的变化量,就可以判定材料表层的缺陷情况。 特点:涡流法对被检结构表面及近表面缺陷检测灵敏度高,具有快速、方便、无污染、成本低,在表面涂层、潮湿和水底等恶劣环境下也能开展检测工作,便
4、于现场检测等优点。 2GPS桥梁三维位移检测技术龙源期刊网http://www.qikan.com.cn GPS桥梁三维位移检测技术是利用接收导航卫星载波相位差分实时测定站点三维坐标的测量技术。其检测方法首先是在桥梁上均匀布置监测站点,然后在管理中心设置GPS基准站,并组建监控中心计算机系统。检测过程是:设置在管理中心的基准站根据接收的卫星信号,实时向各监测站发出分解算出的差分数据,供各监测站系统计算各自的坐标,各监测站计算出各自的坐标数据,并把测量数据传输到控制中心计算机系统,由计算机系统分析、计算。为
5、了设置各监测站的状态,控制中心计算机系统还可以直接控制各监测站操作。 特点:GPS桥梁三维位移检测系统能24h连续、实时自动地工作,监控桥梁在风荷载、温度变化、地震及车辆行驶作用下的位移状况,具有实时性高、采样数据量较大的特点,是较先进的桥梁工程无损检测技术。但目前GPS技术的位移量测精度仍然不够理想,特别是在海洋环境下精度会进一步下降,其动态测试的响应频率也有待提高。另外,设备的费用昂贵,测点不可能布置太多。 3机敏混凝土测试方法 重大工程结构体积大、跨度长、使用期限长,传统的传感元件和设
6、备组成的监测系统,性能、稳定性和耐久性,都不能很好地满足工程实际的需要。近年来研究和发展起来了诸如光纤、压电、碳纤维材料、纳米材料以及疲劳寿命丝箔等高性能、大规模分布式智能传感元件以及具有自感知、自增强和自修复特性的智能材料。机敏混凝土的压敏特性是指机敏混凝土电阻随压应变或压应力变化而变化的特性,通过测量机敏混凝土的电阻变化,就可预测混凝土的应变或应力。利用机敏混凝土的压敏特性,可以发展机敏混凝土应力-应变传感器。机敏混凝土具有较高的强度和较大的变形能力,因此,机敏混凝土既可以作为传感器埋在混凝土桥梁和隧道结构中,监测结构的受力状态
7、,也可以作为结构材料制作桥梁和隧道的结构构件。 特点:机敏混凝土具有自感知、自适应以及自修复等3个特性,不过目前桥梁工程中智能混凝土的实际研究还主要以自感知以及自适应的为主,对于结构的修复特点将是以后研究工作的重点和难点。 4电化学测试法 电化学方法的测试原理是通过测定钢筋混凝土腐蚀体系的电化学特性,来确定混凝土中钢筋锈蚀程度或速度。混凝土中钢筋锈蚀是一个电化学过程,电化学测量是反映其本质过程的有力手段。 特点:与分析法或物理方法相比,电化学方法还有测试速度快、灵敏度高、可连续
8、跟踪和原位测量等优点,因此电化学方法得到了很大的重视和发展。目前在实验室已成功用于检测混凝土中钢筋的腐蚀状态和瞬时腐蚀速度,并已尝试用于现场检测。龙源期刊网http://www.qikan.com.cn 半电池电位法是钢
