土木工程结构损伤诊断研究进展关健

发表时间:2020/6/16   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷3月7期   作者:关健
[导读] 随着目前经济的快速发展,土木工程在我国的发展也变得非常迅速
        摘要:随着目前经济的快速发展,土木工程在我国的发展也变得非常迅速,而随着土木工程的发展,土木结构也出现了相应的问题。由于长期受到各种因素的影响,因此,土木工程结构本身也出现了不同程度的损伤。而这些损伤的出现也会在一定程度上降低土木工程结构的基本性能,在危害到土木工程结构本身稳定性的同时,也会引发相应的工程事故,因此对土木工程结构损伤诊断进行分析已经变得非常重要。
关键词;土木工程结构、损伤诊断、诊断方法
一、引言
        为了促进土木工程的长期稳定发展,我们需要对造成土木工程结构损伤的原因进行分析。在此我们就需要对土木工程结构的损伤进行合理的诊断,因此,我们可以通过采用常规的方法和一些参考数据来确定造成土木工程损伤的原因。其次,我们应该根据结构损伤的程度来采取合理的方式修复土木工程结构,因此通过诊断土木工程结构的损伤程度,来采取相应的解决措施,进而促进土木工程的稳定发展。
二、土木工程结构损伤诊断的常规方法
1、局部损伤诊断
        这种方法是指在整个工程结构中,某一部分发生了损害,而无需对整体进行检查,我们只需要对发生损害的这一部分进行检查,我们应该首先来判断损害的结构是否符合局部损伤的程度,以此作为重要的标准来采取相应的方法对损伤结构进行整治。首先,我们可以利用超声波、x光线等一系列高科技技术手段来对工程结构中的局部位置进行合理检查,可以采取定期检查的方式,来及时发现结构中存在的损害。经过长期的实践,我们可以发现使用这种方法存在着一定的不足,主要包括我们很难检测到结构内部隐蔽的部件,进而没有办法对结构的损害程度做出准确的诊断。而对于一些复杂的局部结构诊断,也需要耗费一定的人力物力财力,并且对检测人员的技术要求也比较高。因此,使用局部损伤诊断方法也存在着局限性。
2、整体损伤诊断
        整体损伤诊断的方法是通过对结构的整体进行检测,进而评估及实际运行状态的方法。整体损伤诊断可以分为具体的诊断方法,比如模糊识别法,这种方法主要是通过寻找结构动力特性相关的动力指纹,以此借助这些指纹的变化来对结构的真实状况进行判断。而且只要结构内出现损伤,这些条件都会发生一定程度上的改变,以此来影响数据的变化。其次,可以通过智能损伤诊断法,利用小型玻璃论以及遗传算法等数据处理原则来对数据和信号两种技术进行完善和处理。通过数据和信号的有效发挥作用来诊断出结构内部的损伤程度,并且采用这种方法也可以合理的诊断出结构损伤的位置。
3、静力参数诊断
        静力参数诊断对于整体结构状态的评定具有非常重要的作用,因此很多情况下,我们都会选择采取静力参数诊断的方式来进行诊断分析。并且这种诊断方式可以给我们提供一种具体的数据,因此这种方式可以很容易的被工程师利用,同时静力参数也包括结构的刚度和材料弹性是否符合标准需要,结构位置移动等一系列特征,因此在一般情况下我们都会借助参数之间的误差分析,来对结构损伤情况进行分析。


4、子结构分析法
        土木工程结构的损伤诊断很难通过具体的算法来进行处理,并且结构的参数问题也是比较复杂的,因此在这一过程中我们应该结合自由度的数量以及位置参数的数量进行对比,以此增加计算的难度,如果我们仍然运用以前的损伤识别法来进行计算测量的话,就可能没有办法算出准确的损伤程度。而使用子结构分析法可以很快地解决这一问题,并且这种方法也是通过修改选定子结构的刚度系统来进行的,并不是修改整个结构部件,因此它可以保持结构中的损害程度可以保持在合理的范围内,并且在土木工程结构过程中出现损伤的更小的结构,也可能是诊断过程中所盼望得到的。因此,通过这一方案是可以准确的判断出土木工程结构的具体损害位置以及损害的程度。
三、土木工程结构损害诊断技术的发展趋势
        我们对土木工程结构损伤进行诊断,可以判断出结构的损害是否真实存在,并且准确地找出发生损害的位置,计算出损害程度的大小以及及时的解决对结构的影响。因此目前的损伤诊断发展的趋势可以分为以下几个方面。
1、结构损伤机理的研究
        我们对土木工程结构的损伤诊断主要是根据损伤是否存在来进行的,并且以损伤的位置和大小作为参考依据,以此对土木工程结构的损伤机理进行研究。然而由于我国对于土木工程结构损伤诊断的发展历史比较短,因此相关的解决损伤的研究也是比较少。为了促进结构损伤诊断的发展以及解决损伤,都将长期成为我们今后研究的重点。
2、识别小损伤的研究
        通常情况下对于一些大型的土木工程结构,我们往往将重点放入了大的损伤诊断上,而关于小范围的损伤诊断研究是比较小的,然而小型范围的损伤也可能在一定程度上影响整体结构的变化,并且如果不及时对小范围损伤进行解决,可能会造成更大的损伤。然而在诊断过程中我们的诊断技术和相关的设备可能无法诊断出是否存在小损伤。由于这种原因也造成了小范围内的损伤没有办法得到及时的解决,进而累积成大损伤,给整个结构带来严重的影响。
3、在线损伤诊断
        为了及时解决土木工程结构中存在的损伤,我们应该根据科技的发展来采取在线诊断的方式,在线诊断不仅可以及时进行,而且还有连续性的特点。同时检查过程中也无需检测人员在场,并且使用价值高,符合当前科技发展的标准,因此其市场发展前景也是比较广阔的。并且目前在线诊断的方式也结合了众多科学技术,比如人工智能等这些的结合也有利于提高诊断水平。
四、总结语
        随着目前土木工程的发展,土木工程结构损伤诊断也变成了一项非常重要的工作。因此我们通过对土木工程结构诊断方法的分析,可以促进土木工程结构诊断的发展进而及时判断出结构中存在的问题,对问题及时解决。对于土木工程结构的整体发展具有非常重要的意义。然而在目前的土木工程结构诊断过程中还存在着一些不足之处,因此在接下来的发展中我们应该通过提高诊断技术来促进土木工程结构诊断的发展。
参考文献:
[1]    吕江. 土木工程结构损伤诊断研究进展[J]. 城市建设理论研究(电子版),2016,6(8):1914-1914.
[2]    黄俭洁. 土木工程结构损伤诊断研究进展[J]. 建筑工程技术与设计,2019,(30):4023.
[3]    任海亮. 土木工程结构损伤诊断研究进展[J]. 建筑·建材·装饰,2015,(6):140-140.
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