浅析建筑工程结构的技术检测与评价

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　　摘 要：浅析建筑工程中常用的检测技术手段，以及建筑结构的鉴定与评估技术。
　　关键词：建筑工程；结构；检测；评价
　　中图分类号：TU761文献标识码： A 文章编号：
　　在建筑工程施工中，由于各种因素的影响及工程材料的耐久性等原因，往往会引起建筑物有不同程度的损坏。因此，这就需要我们正确的评价结构的可靠等级，以便为进一步采取整改措施提供第一手资料，这就需要具备完善的结构检测与评价技术。充分了解、掌握此检测技术，也便于为日常的建筑工作而服务。
　　一、常用的检测技术手段
　　在传统的检测手段(如人工目测)和无损检测技术(如超声波、声发射、x-射线等)中，都是结构局部损伤的检测方法，它难以预测预报结构整体的性能退化，无法实现实时的健康监测和损伤诊断。对于结构损伤的出现，势必会导致结构性能参数(如刚度、频率、阻尼或质量)的变化，若这种变化能够很好的被检测和分类的话，就可以用来进行结构损伤诊断与健康监测，即整体的检测方法。
　　1、建筑整体结构监测
　　它主要内容包括沉降观测，位移观测、挠度观测、裂缝观测和振动观测等。而每一种建筑物的观测内容，都必须根据建筑物的具体情况和实际要求综合确定。健康监测方法是随着测量仪器的发展而不断技术进步的。GPS定位技术在区域性变形观测和大型工程变形监测中的应用，具有实时、连续、自动监测的优点，甚至与远程数据传输相结合，能实现监测与决策智能化。为此，监测的准确性也相对提高了，它业取决于监测方案的科学性、监测点布置的合理性及测量仪器的精确度等。
　　结构监测的方法主要分为四类：空间域方法、模态域方法、时域方法和频域方法。其中空间域方法是根据质量、阻尼和刚度矩阵的改变，从而来检测和确定损伤位置的；模态域方法是根据自振频率、模态阻尼比和模态振型的改变来检测损伤；在时域方法中，系统参数通过在一定时间内采样的数据来直接确定，精度较高，但很费时；在频域方法中，模态参数如自振频率、阻尼比和振型等是确定的，谱分析和频率响应函数被广泛应用。这些监测方法各有优缺点。如频域方法和模态域方法使用转换的数据，但数据转换存在误差和噪声。在空间域方法中，质量和刚度矩阵的建模与修正还存在问题，并且难以精确。显然，若将这两三种方法结合起来检测和评估结构的损伤，它就有很强的优势了。比如将静载测试和模态测试的数据结合起来诊断损伤，这样可以克服各自方法的缺点，并相互检查，与损伤检测的复杂性也相适应了。
　　2、建筑结构性能的检测
　　对结构性能的检测来说，是可靠性鉴定工作中的一个重要环节，内容一般有结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测、结构构件尺寸和钢筋位置及直径的检测、结构及构件的开裂和变形情况检测等。
　　①混凝土结构检测。混凝土强度及缺陷的检测技术，如今得到了广泛的应用和发展，其分为非破损检测技术和局部破损检测技术。非破损检测技术具有适用性强、可连续大面积测试、不破坏结构且能获得破坏试验不能获得的信息(如内部孔洞、疏松、不均匀性等)等特点，所以一般都采用非破损检测技术(但检测结果的精确度较差)。混凝土强度的非破损检测技术有回弹法、超声法等，局部破损检测技术有钻芯法、拔出法和灌入法等，以及由上述基本方法组合而成的超声回弹综合法、钻芯回弹综合法等。混凝土强度的检测技术已基本成熟，标志在于测试理论的完善和测试仪器性能。
　　混凝土构件钢筋配置情况的检测有破损和非破损两类方法。破损方法是凿去检测部位的混凝土，直接量测钢筋的数量、直径及保护层厚度，然后与设计图纸比较。该方法对构件有损伤，应尽可能少用。非破损方法主要有电磁法、雷达法和超声法，雷达法测试速度较快，电磁法相对较慢；对保护层厚度的测定用超声法精度相对较高。以上几种方法都不能准确测定出钢筋直径，也不能测定节点区的钢筋和构件中刚进的连接情况。而这些检测项目的结果客观上又是结构鉴定与加固的依据。
　　②砌筑结构检测。砌筑结构检验测试技术起步比混凝土结构略晚一些，技术成熟性比混凝土强度检测技术略差。目前砌体结构材料强度的检测技术正日益成熟，并得到应用。砌筑强度检测方法有现场检测法和间接测试法。现场测试法有推剪法、单剪法、轴压法、扁千斤顶和拔出法等五种检测方法，需要从墙体上截取试件，比较困难，且试件稍经搬动，强度就会受到影响，所以应用较少。而间接测试法是通过检测砖和砂浆的强度，然后依据现行规范直接确定砌体强度。砖的强度检测通常可以从砌体上取样按常规方法进行检测，方法比较简单。至于砂浆强度检测方法，主要有冲击法、点荷法、回弹法、筒压法、射钉法和剪切法等。
　　③钢结构检测。这种结构与混凝土结构和砌体结构相比，工程建设中钢结构的数量相对较少，加之冶金、机械、交通、化工等工业部门对钢材物理力学性能、内部缺陷，焊缝探伤等检验方法比较完善。该检验测试技术基本是借鉴学习国内其他行业的先进方法，如焊缝和钢材的超声波探伤方法、射线探伤方法、磁粉探伤方法和渗透探伤方法等。
　　二、建筑结构的鉴定与评估技术
　　对于建筑工程结构鉴定与评估技术的发展来说，它与建筑市场和社会的需求是有直接的关系，也与国家的经济状况有密切的关系，同时又受到检测技术发展的影响。而结构的可靠性评级是根据检测的结果进行评定，它是结构维修，加固的重要依据。根据《危险房屋鉴定标准》(JGJ125—99)(2004年版)，房屋的综合评定按三个层次进行；第一层次应为构件危险性鉴定，其等级评定分为危险构件(Td)和非危险构件(Fd)两类；第二层次应为房屋组成部分(地基基础、上部承重结构、围护结构)危险性鉴定。其等级评定应分为a、b、c、d四等级；第三层次应为房屋危险性鉴定，其等级评定应分为A、B、C、D四等级。而建设工程质量的检测与鉴定技术，则超出了单纯的结构安全的范畴，它包括了结构的安全性、耐久性、适用性和抗灾害能力，以及工程质量问题产生原因的鉴定与分析等综合问题。所以，建设工程质量的检测与鉴定为治理工程质量通病（如设计造成的多层砖房温度裂缝问题，混凝土工程施工阶段的开裂问题等）起到了积极的作用，也为设计规范和施工验收规范的修编提供了可靠的依据。
　　三、结语
　　根据以上分析，建筑工程结构鉴定与评估技术尚存在一些问题，如在对已有结构的承载能力计算鉴定时一般都沿用结构设计时的计算理论和计算方法。结构的设计阶段采用失效概率的理论，考虑了作用的变异、材料强度变异、构件尺寸的变异等。而已有结构的承载能力鉴定时，除了可变作用存在变异外，永久作用、材料强度和构件尺寸已确定，此外存在着轴线的实际偏差、基础实际不均匀沉降、环境温度的影响、结构的实际损伤等；计算理论和计算方法也应该有所区别，所以，关于已有结构的承载能力的计算理论和计算方法还有待发展。在对建筑工程质量问题鉴定时，鉴定工作也受到结构设计理论的制约（如设计不考虑环境因素的影响），而实际工程质量问题与环境温度等却有很大的关系。因此，如何正确评定这类问题，这也有待设计理论和鉴定理论的进一步提高。
　　参考文献：
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