1桥梁无损检测应用概述

无损检测技术在桥梁工程中的应用,经历了相当长的一段时期。在较长的一段时间里虽然桥梁结构的安全性问题日益突出,但先进的无损检测技术的应用并未受到应有的重视,一些经常性的桥梁检测项目依然沿用桥梁常规检测的基本技术,传统的无损检测技术也只能作为外观检测中的补充手段,而且,很少应用先进的无损检测技术。近年来,一些致力于桥梁检测的研究人员提出了许多成功的方法对桥梁进行损伤诊断评估,既有半损伤式的识别方法,也有无损检测技术。其中比较成熟的无损检测方法有声发射技术(AE)、敏感混凝土检测、动力检测等，这些检测方法已经在桥梁检测中得到了良好的检测。

2桥梁无损检测的主要方法

2.1敏感混凝土检测方法

敏感混凝土是指混入混凝土中的短切碳纤维和纳米粒子，使混凝土具有敏感性和良好的力学性能。敏感混凝土的敏感性是敏感混凝土电阻随压力变化或压力变化而变化的特性，通过测量敏感混凝土的电阻变化，可以预测混凝土的应变或应力。利用敏感混凝土的敏感性，可以发展敏感混凝土应力应变传感器。敏感混凝土具有较高的强度和较大的变形能力，敏感混凝土可作为传感器埋入混凝土桥梁和隧道结构，监视结构的受力状态，也可作为结构材料制作桥梁和隧道的结构部件。敏感混凝土具有自我感知、自我适应、自我修复等3个特性，但目前桥梁工程智能混凝土的实际研究主要以自我感知和自我适应为主，结构修复特点是今后研究工作的重点和难点。目前机敏混凝土在实际桥梁中商业应用较少,主要以科研为主。

2.2声音发射方法技术(AE)

材料在加载负荷等因素的作用下，由于能量从局部源迅速释放而产生瞬态弹性波的现象称为声音发射(acousticemission，简称AE)。利用仪器检测、记录、分析声音发射信号和利用声音发射信号推断声音发射源的技术称为声音发射检测(acousticemissiontesting，简称AET)技术。

AE技术作为无损检测的一种手段,其主要目的是:①确定声发射源的部位;②分析声发射源的性质;③确定声发射发生的时间或荷载大小;④按照有关的声发射标准评定声发射源的严重性。

AET技术的主要优点包括:①适用于实时动态监控检测,且只显示和记录扩展的缺陷,与缺陷尺寸无关。②对扩展缺陷敏感度高，敏感度大于其他方法。例如，声音发射法可以在工作条件下检测出零点几毫米数量级的裂纹增加量，但传统的无损检测方法不能实现。③具有整体特征。检查大型和长物体的焊接时(桥梁、高架门等)的优点更加明显。④可进行不同工艺流程、材料性能和状态变化流程的检测。⑤AET技术对材料性能和组织的影响较小。例如，材料的不均匀性对射线照相和超声波检查的影响较大，与AET技术无关，因此AET技术的使用范围较广。⑥使用AET技术比较简单，现场声音发射检测监测与试验同步进行，使用声音发射检测技术不会延长试验工期，检测费用也很低，特别是大型部件的整体检测，其检测费用远远低于射线和超声波检测费用，而且可以进行整体、实时检测和结果评估。同时，AET技术也存在一定的缺点和不足，AET需要在特定的负荷条件下进行，AET目前只能给出声源的部位、活度和强度，不能给出声源缺陷的性质和大小，超声波发射源需要使用其他通常的无损检测方法(例如超声波检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测等)AET技术主要适用于材料性能的研究、监测和预报构件工作过程的变形、疲劳、失稳等危险信息动态监测,它是一种动态的无损检测方法,可以实时反映状态或缺陷的动态信息,实行监控和危险报警。

2.3动力测试方法

动力测试方法是测量桥的振动信号，提取与桥特性相关的特征参数，利用桥的整体和部分结构进行评价，获得桥的实际工作状态的方法。动力测试方法具有简单、快速、无损、测试数据获取条件接近工作条件等特点，但结构动力参数直接用于桥梁承载力定量鉴定尚不成熟，研究成果多集中在室内模型测试和理论分析上，距实用有一定距离。动力测试方法包括丰富的测试技术、信号处理等内容，主要有冲击回波法、模型参数法等多种测试方法，通过监测桥梁振动，可以知道外力下桥梁振幅的大小，根据结构应答控制车流量等活载。另外，通过应对结构的测试，可以得到结构的自振特性，包括模型频率、模型振动型、模型阻尼等参数，这些参数可以作为桥梁的指纹信息，长期观察，通过这些指纹信息的变化，可以知道结构的安全状况的变化。桥梁动力特性的识别经过比较复杂的变化，而且方法多，例如模型识别有时区域模型和频域模型的区别，试验方法有天然脉动法、自由衰减法、脉冲振动法等多种方法。

3结束语

大型桥梁结构安全问题越来越突出，为无损检测技术的发展提出了更高的要求，无损检测技术应着眼于未来，作为系统工程计划。应将无损检测纳入新桥设计的一部分，着眼于开发廉价快速的桥自检系统。使无损检测技术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、智能监测与评估系统有机地统一起来。桥梁损伤诊断的研究在国外开展了数十年，国内的研究也在进行。无损检测方法有许多成熟的技术和优点，但应用于桥梁检测/监测，许多方法仍需进一步完善和测试，因此其特点和应用范围不绝对，可根据需要和可能性分别诊断同一问题。或对同一问题分阶段用多种方法进行诊断。

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