摘要：建筑科學(xué)的基礎(chǔ)是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)測試，通過不斷的檢驗(yàn)測試，人們才能深化和發(fā)展結(jié)構(gòu)理論，滿足不斷增加的建筑結(jié)構(gòu)工程的需求。隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)的檢測技術(shù)越來越引起人們的重視。通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)的分類、檢測原因、檢測內(nèi)容、檢測方法進(jìn)行了論述，并對(duì)發(fā)展及應(yīng)用前景進(jìn)行了分析。

　　關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)檢測,建筑結(jié)構(gòu),應(yīng)用,趨勢

　　1.概述

　　結(jié)構(gòu)檢測是對(duì)建筑物進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定的重要方法，也是對(duì)建筑工程進(jìn)行鑒定與評(píng)估的基本依據(jù)。建國初期，建筑業(yè)處于低端落后狀態(tài)，后來隨著我國建設(shè)事業(yè)的迅猛發(fā)展，各類建筑物層出不窮，結(jié)構(gòu)檢測也經(jīng)歷了從起步到深入，從低端到復(fù)雜，從粗淺到高深的的基本過程，檢測手段日臻成熟，檢測質(zhì)量逐漸提高，檢測前景日漸廣闊。結(jié)構(gòu)檢測在保證工程質(zhì)量、提高建筑水平，構(gòu)建安全生產(chǎn)及保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全起到了積極作用。

　　到了20世紀(jì)初葉，隨著新型結(jié)構(gòu)的不斷出現(xiàn)，大型工程建設(shè)項(xiàng)目發(fā)展很快，高層、超高層以及異型建筑逐漸增多，誕生了像奧運(yùn)場館鳥巢及央視大樓等一些形體各異、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑。世界上一些國家不斷改進(jìn)原來的檢測技術(shù)，采用新的檢測方法，深入系統(tǒng)地檢測及研究了很多建筑工程的結(jié)構(gòu)及實(shí)際工作狀態(tài)，探索出了一系列安全可靠、先進(jìn)實(shí)用的檢測手段，為建筑工程檢測的鞏固與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

　　現(xiàn)代的結(jié)構(gòu)檢測有以下發(fā)展特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)檢測試驗(yàn)室大型化;②檢測設(shè)備自動(dòng)化;③檢測儀器高精度、小型和電氣化;④數(shù)據(jù)采集和處理電腦化。但是就目前的水平來看，還必須繼續(xù)改進(jìn)檢測荷載系統(tǒng)，提高量測精度和測試自動(dòng)化程度，深入研究、開發(fā)結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)和理論，才能滿足現(xiàn)代建筑的需要，趕超世界先進(jìn)水平。

　　2.建筑結(jié)構(gòu)檢測的分類

　　結(jié)構(gòu)檢測主要有兩種分類法。其一，按結(jié)構(gòu)承受的荷載類別，可將結(jié)構(gòu)檢測分為靜載檢測和動(dòng)載檢測兩大類。

　　靜載檢測的作用在于通過觀測各種變形(如距離、角度、應(yīng)變及形變等)，判斷結(jié)構(gòu)在靜荷載作用下的工作狀態(tài)。動(dòng)載檢測的作用在于探查振動(dòng)作用力或振源的特性、結(jié)構(gòu)及其部件的動(dòng)力特性，研究結(jié)構(gòu)在動(dòng)載作用下的工作性能。

　　其二，根據(jù)不同的檢測目的，可將結(jié)構(gòu)檢測分為建筑結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢測及既有建筑物結(jié)構(gòu)性能檢測兩大類。

　　3 建筑結(jié)構(gòu)檢測的原因及主要內(nèi)容

　　3.1 建筑結(jié)構(gòu)檢測的原因

　　建筑物在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下(正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù))，應(yīng)滿足安全性，適用性和耐久性的要求。當(dāng)建筑物由于某種原因不能滿足某項(xiàng)功能的要求或?qū)�滿足某項(xiàng)功能的要求產(chǎn)生懷疑時(shí)，就需要對(duì)建筑物的整體結(jié)構(gòu)，對(duì)結(jié)構(gòu)的某一部份或某些構(gòu)件進(jìn)行檢測。所以檢測的目的是了解結(jié)構(gòu)的安全性、適應(yīng)性和耐久性是否滿足要求，對(duì)結(jié)構(gòu)做出正確的評(píng)價(jià)，之后進(jìn)行維修或加固，以提高結(jié)構(gòu)的安全性，延長其壽命。

　　一般來說，在下列情況下要對(duì)建筑物進(jìn)行檢測、鑒定和加固。

　　(1)設(shè)計(jì)不周或有誤

　　如對(duì)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)尾部和地基情況了解不全，地基承載力估計(jì)過高，漏算或少算作用于結(jié)構(gòu)上的荷載;設(shè)計(jì)人員受力分析概念不清，結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算錯(cuò)誤等。

　　(2) 施工質(zhì)量低劣

　　如混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于設(shè)計(jì)要求，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件有蜂窩、孔洞、露筋等缺陷，鋼筋力學(xué)性能不符合設(shè)計(jì)要求;砌體砌筑方法不當(dāng)，造成通縫，空心砌塊不按設(shè)計(jì)要求灌注混凝土芯柱;鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量或焊縫高度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

　　(3)使用或改造不當(dāng)

　　如未經(jīng)核算就在原有建筑物上加層或?qū)ζ溥M(jìn)行改造，造成原有結(jié)構(gòu)承載力不足，使用過程中任意改變用途加大荷載;隨意拆除承重墻或墻上開洞。

　　3.2 結(jié)構(gòu)就檢測的主要內(nèi)容

　　(1)建筑物位移、變形的情況。

　　(2)裂縫開展及分布的情況。

　　(3)施工中的缺陷及程度，特別是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的蜂窩、露筋等。

　　(4)構(gòu)件及材料的強(qiáng)度。

　　(5)建筑及結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)文件是否相一致。

　　(6)建筑物的外圍環(huán)境中，鄰近是否有建筑工地及有無施工史。

　　(7)氣象條件及自然災(zāi)害情況，建筑物是否在雨季施工基坑，有無經(jīng)受過地震、洪水等自然災(zāi)害影響。

　　(8)人因素的影響。

　　(9)建筑物使用過程中有無超載現(xiàn)象。

　　4 結(jié)構(gòu)檢測的主要方法

　　一般將建筑物的鑒定方法劃分為三種：傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法、實(shí)用鑒定法、概率鑒定法。

　　(1)經(jīng)驗(yàn)法。由有經(jīng)驗(yàn)的專家通過現(xiàn)場觀察和簡單的計(jì)算分析，以原設(shè)計(jì)規(guī)范為依據(jù)，根據(jù)個(gè)人專業(yè)知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)直接對(duì)建筑物的可靠性作出評(píng)價(jià)。該法鑒定程序簡單，但由于受檢測技術(shù)和計(jì)算工具的制約，鑒定人員難以獲得較準(zhǔn)確和完備的數(shù)據(jù)和資料，也難以對(duì)結(jié)構(gòu)的性能和狀態(tài)作出全面的分析，因此評(píng)判過程缺乏系統(tǒng)性，對(duì)建筑物可靠性水平的判斷帶有較大的主觀性，鑒定結(jié)論往往因人而異，而工程處理方案多數(shù)偏于保守，造成浪費(fèi)。

　　(2)鑒定法。應(yīng)用各種檢測手段對(duì)建筑物及其環(huán)境進(jìn)行周密的調(diào)查、檢查和測試，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)以及其他相關(guān)技術(shù)和方法分析建筑物的性能和狀態(tài)，全面分析建筑物所存在問題的原因，以現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為基準(zhǔn)，按照統(tǒng)一的鑒定程序和標(biāo)準(zhǔn)，從安全性、適用性多個(gè)方面綜合評(píng)定建筑物的可靠性水平。與傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法相比，該法鑒定程序科學(xué)，對(duì)建筑物可靠性水平的判定較準(zhǔn)確，能夠?yàn)榻ㄖ�物維修、加固、改造方案的決策提供可靠的技術(shù)依據(jù)。

　　(3)概率鑒定法。在實(shí)用鑒定法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用統(tǒng)

　　計(jì)推斷方法分析影響特定建筑物可靠性的不確定因素，更直接地利用可靠性理論評(píng)定建筑物的可靠性水平。鑒定法是針對(duì)具體的已有建筑物，通過對(duì)建筑物和環(huán)境信息的采集和分析，評(píng)定建筑物的可靠性水平，評(píng)定結(jié)論更符合特定建筑物的實(shí)際情況。

　　5結(jié)構(gòu)檢測的發(fā)展前景

　　(1)檢測內(nèi)容趨于系統(tǒng)和深入。除了材料強(qiáng)度、構(gòu)件尺寸和破損狀況、結(jié)構(gòu)變形和位移等，當(dāng)前檢測技術(shù)所測試的內(nèi)容已擴(kuò)展到材料、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)的其他幾何、力學(xué)性狀以及物理、化學(xué)性狀，如混凝土材料的含水率、水泥含量、氯離子含量、PH值和抗?jié)B性，混凝土內(nèi)部鋼筋的位置、直徑和銹蝕狀態(tài)，構(gòu)件內(nèi)部裂縫、缺陷的發(fā)展，構(gòu)件表面溫度，構(gòu)件的工作應(yīng)力和靜態(tài)、動(dòng)態(tài)應(yīng)變，結(jié)構(gòu)動(dòng)力特征和動(dòng)力反應(yīng)等。這些內(nèi)容不僅涉及建筑物的安全性和適用性，也涉及建筑物的耐久性和使用壽命，檢測內(nèi)容的完善有助于人們更全面、深入地了解和掌握建筑物的性能和狀況，為建筑物的可靠性鑒定提供更充足的依據(jù)。

　　(2)檢測方法日益先進(jìn)和豐富。建筑物的檢測方法發(fā)展較快，有很多技術(shù)已相當(dāng)成熟，進(jìn)入工程實(shí)用，如測試混凝土的回彈法、鉆芯法、超聲回彈綜合法和后裝拔出法，測試混凝土缺陷的超聲法，測試鋼材和焊縫缺陷的超聲法、射線法、磁粉法、滲透法和渦流法，測試構(gòu)件表面穩(wěn)定的輻射測溫法等。

　　目前仍有許多機(jī)械、物理和化學(xué)的檢測方法處于研究、開發(fā)之中，較為突出的包括測試混凝土強(qiáng)度的貫入阻力法和測釘壓入法，監(jiān)測混凝土裂縫、缺陷發(fā)展和測試混凝土強(qiáng)度、工作應(yīng)力的聲發(fā)射法，測試混凝土缺陷和鋼筋位置的電磁法和放射線法，測試混凝土缺陷的紅外線攝影法，測試混凝土含水率的電阻法、電容率法和中子散射法，測試混凝土水泥含量的中子活化法，測試鋼筋銹蝕狀態(tài)的自然電位法和線性極化等。

　　(3)檢測儀器集成化和智能化。集數(shù)據(jù)采集和分析于一體、功能齊全、操作簡便的檢測儀器更多地得到了開發(fā)和應(yīng)用，如可自動(dòng)對(duì)建筑物進(jìn)行多蹤時(shí)域分析和頻域分析的動(dòng)測設(shè)備，根據(jù)溫差探測混凝土的龜裂、破損部位的紅外熱攝像儀，采用輪式電極測試混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕狀況的電位差式鋼筋腐蝕檢測儀，自動(dòng)確定混凝土裂縫分布、寬度、長度等的彩色圖像分析系統(tǒng)等。檢測儀器的集成化和智能化不僅提高了檢測工作的效率，而且可在很大程度上減小測試、分析工作中的人為錯(cuò)誤和誤差。

　　結(jié)語

　　(1)檢測方法改善和提高的前提是檢測理論提高和檢測數(shù)據(jù)分析方法的改善。合理確定檢測數(shù)量，合理布置檢測位置，減小檢測結(jié)果的不確定性，充分利用檢測數(shù)據(jù)等是所有結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)與測試工作面對(duì)的實(shí)際問題。

　　(2)更加準(zhǔn)確、減少損傷、快捷方便無疑是已有檢驗(yàn)測試技術(shù)改善和提高的發(fā)展目標(biāo)。開發(fā)新的檢驗(yàn)項(xiàng)目, 使檢驗(yàn)測試技術(shù)更加完善則是這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的方向。

　　(3)隨著工程技術(shù)的發(fā)展和檢測要求的提高, 一些新的問題又?jǐn)[在我們面前, 如高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度檢測、混凝土缺陷的準(zhǔn)確判定、預(yù)應(yīng)力筋管道灌漿飽滿度測試、新型墻體材料的強(qiáng)度測試方法及質(zhì)量評(píng)定方法等。

　　(4)檢驗(yàn)儀器和設(shè)備在結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)與測試技術(shù)中扮演著重要的角色。沒有儀器設(shè)備就無法進(jìn)行檢測, 而質(zhì)量好、操作方便的儀器設(shè)備是高質(zhì)量檢測工作的保證。

　　(5)在現(xiàn)有建筑物的可靠性鑒定中，應(yīng)明確其目標(biāo)使用期和前提條件，著眼于建筑物和環(huán)境未來可能的變化，以現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為評(píng)定的基準(zhǔn)，并賦予評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)以一定對(duì)彈性，采用基于性能分析、狀態(tài)評(píng)估或荷載試驗(yàn)的方法評(píng)定建筑物的可靠度水平。

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