• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

基于先进检测技术的建筑结构安全性调查与多维度检验

黄楷文
  
腾跃媒体号
2023年28期
江苏华科建设工程质量检测有限公司

摘要:本研究旨在利用先进检测技术,探索建筑结构安全性的全面评估方法。首先,通过了解检测工具技术原理及其在建筑物整体倾斜检测和混凝土质量检测等领域的具体应用,了解了先进检测技术在质量检测中的重要性。其次,深入研究分析了不同维度参数,包括建筑整体稳定性、结构构件健康性、外部环境等因素,对建筑结构评估的判定。并分析了参数间交互影响与数据整合的优势,为多维度检验的可行性进行了验证。这一综合性方法为今后的城市建筑管理和维护提供了新的视角和方法,以确保城市基础设施的可持续健康发展。

关键词:建筑工程;质量检测;先进技术;多维度检验

引言

建筑结构安全性调查对维护城市基础设施的健康至关重要。然而,当前的安全性检测在先进技术和多维度检验方面存在一定局限性。本文旨在通过运用先进检测技术,以及多维度检验方法,深入研究建筑结构的安全性调查。探讨先进检测技术通过工具的应用,在质量检测中的表现。深入剖析不同维度参数在结构评估中的作用与多维度检验在参数交互影响状态下的优势。这一综合性的研究将有助于提高城市建筑结构安全性调查的准确性和全面性,为未来城市基础设施的可持续发展提供新的思路和方法。

1建筑结构安全性调查的相关研究

建筑结构安全性调查是对建筑物结构进行全面、系统的检测和评估,以确认其是否满足相关的设计标准和规范,确保其在使用过程中的稳定性、安全性和可靠性。这一过程旨在发现可能存在的结构问题、损伤、疲劳、腐蚀或其他缺陷,为建筑结构的维护、修复和加固提供依据[1]。

1.1建筑结构安全性调查的重要性

建筑结构的安全性直接关系到建筑内外人员的生命安全。通过定期的安全性调查,可以及时发现和解决潜在的结构问题,降低因结构失稳或损伤而导致的安全风险。同时,定期进行安全性调查有助于及时发现并处理建筑结构的疲劳、腐蚀、损伤等问题,从而延长建筑的使用寿命,提高其长期可靠性。此外,安全性调查不仅关注结构的安全性,还促使对建筑品质的全面审视。通过改善和维护建筑结构,提高其品质和外观,增强建筑的整体形象和市场竞争力。

综上所述,建筑结构安全性调查是确保建筑物安全、稳定、耐久的重要手段,对于社会的人员安全和建筑财产的保护都具有重要的意义。

1.2当前安全性检查的局限性

在没有先进技术的支持下,传统的安全性检查方法可能无法准确地识别隐蔽、微小或初期阶段的结构问题或忽视某些关键的结构参数或性能指标,从而影响结构安全性的全面评估,增加了后续维修和修复的难度和成本。

传统的安全性检查方法主要集中在单一维度的评估,如结构强度或稳定性,而缺乏多维度的检验和分析可能无法全面地评估结构的综合性能和潜在风险,使评估结果可能不够准确或全面[2]。这也限制了对建筑结构未来性能的准确预测,导致在面对长期和变化的环境影响时,建筑无法及时调整和优化结构维护和管理策略。

因此,引入先进技术和多维度检验方法对确保建筑结构的安全性、稳定性和长寿命显得尤为重要。

2先进检测技术在质量检测中的应用

2.1工具原理与具体应用

在建筑结构质量检测中,合理选择先进检测技术至关重要,而这些技术具体体现在工具的选择和应用上:

(1)GM-52全站仪:GM-52全站仪的测量原理基于电磁波测距技术和角度测量技术。全站仪发射一束电磁波并接收反射回来的波,根据波的传播时间计算出测量目标的距离。同时,全站仪通过激光或电子仪器测量测站与目标之间的水平角度和垂直角度确定目标的方位。测得的距离和角度信息通过内置的计算机系统整合计算,生成三维坐标数据,提供准确的建筑结构信息。通过全站仪可以测量建筑整体倾斜和结构构件变形程度,并获取建筑物各个部位的坐标、高度、水平距离等几何参数,为后续工程设计提供精准数据[3]。

(2)D2手持式激光测距仪:测距仪和全站仪原理相似,但测距仪的测量范围较小,两者在建筑质量检测中的应用场景不同。手持式激光测距仪因其便携、高精度、快速测量的特点,广泛应用于轴网尺寸检测、典型层高检测等方面。

(3)HC-GY71T一体式钢筋扫描仪:钢筋扫描仪采用电磁感应技术,通过向混凝土中发送电磁信号,检测信号的变化来识别和定位钢筋的位置。此外,扫描仪还可以使用导波传感技术,通过在混凝土中传播的超声波来对钢筋进行定位,用于评估混凝土构件的钢筋分布情况。

(4)ZC3-A混凝土回弹仪:ZC3-A混凝土回弹仪是一种用于测量混凝土表面弹性模量的仪器,常用于评估混凝土的强度。通过将回弹仪的撞击锤垂直地击打在混凝土表面上,测量锤头在撞击后的回弹高度,此数值与混凝土表面硬度和强度有关,硬度越大,回弹高度越小;硬度越小,回弹高度越大。根据回弹高度,可以通过相关的经验公式计算混凝土的弹性模量,进而推断混凝土的抗压强度。

2.2建筑物整体倾斜检测技术的工具选择及应用

界定建筑结构整体稳定性的关键参数,包括但不限于建筑整体倾斜度、构件偏移、荷载承载能力、整体刚度和整体变形等。

在进行倾斜度检测时,首先要设置测量站点,覆盖建筑物各个关键位置,并在在建筑物周围选取一个或多个基准点,用以作为整体倾斜检测的参考。将全站仪放置在事先设定的测量站点,测量建筑物各个部位的水平和垂直角度,以获取建筑物的方向和倾斜程度。

同时,还可以利用激光测距仪在不同位置测量建筑物各部位的距离,以特别关注有可能出现倾斜的结构元件。

2.3混凝土质量检测技术及应用

进行混凝土质量检测前要清理混凝土表面,确保没有积尘、泥浆或其他杂质然后再使用钢筋扫描仪,通过电磁感应技术,检测信号的变化来识别和定位钢筋的位置,或可选用导波传感技术,通过超声波在混凝土中的传播,对钢筋进行定位。利用激光测距仪,对混凝土构件的尺寸进行精确测量,包括典型层高、构件截面尺寸等。使用混凝土回弹仪,将回弹仪的撞击锤垂直地击打在混凝土表面上,测量锤头在撞击后的回弹高度,根据回弹高度,推断混凝土的弹性模量,从而评估混凝土的强度。最后,将收集到的钢筋分布、构件尺寸、混凝土强度等数据利用分析软件或经验公式进行综合分析以判断其质量。

3多维度检验对结构安全性的综合评估

多维度检验建立在多尺度数据整合技术上,通过结合来自不同尺度的数据,对建筑进行多维度检测以提高建筑质量检测的全面性和精度。

3.1不同维度参数对结构评估的影响

3.1.1建筑结构整体稳定性参数

倾斜度和偏移参数直接关系到建筑结构的整体稳定性。较大的倾斜度或偏移可能表示结构受到了外部力的不均匀作用,可能影响结构整体的稳定性。同时,倾斜度和偏移参数也是结构变形的直接体现,对建筑在荷载作用下的响应具有指示作用。通过监测倾斜度和偏移,可以评估结构在实际使用中的变形情况,从而更好地了解其受力性能。

异常的倾斜度和偏移参数可能是结构存在问题或缺陷的标志,通过对这些参数的监测和分析,可以及早发现潜在的安全隐患,采取相应的维护和修复措施,提高建筑结构的安全性。

3.1.2结构构件健康性参数

结构构件健康性参数包括应力水平、变形水平、振动特性等。

应力水平包括构件的拉应力、压应力、剪应力等,反映了结构构件的受力状态。变形水平则通过构件的伸缩、弯曲、扭转等形变,对结构的变形行为进行监测。通过结构构件的振动频率、振型等参数,可了解结构的固有振动特性,有助于检测结构的异常振动行为。此外,结构构件在使用过程中会受温度变化可能导致构件的膨胀、收缩等。结构构件所使用材料的力学性能参数,如弹性模量、屈服强度、抗拉强度等,直接影响构件的承载能力和稳定性。

结构构件健康性参数的监测有助于早期发现结构问题,包括应力过大、变形异常等,提前进行问题诊断和修复。

3.1.3外部环境因素参数

外部环境因素参数包括气候条件、地质情况、风荷载、地震荷载、盐雾腐蚀等。它们对建筑材料的稳定性和结构构件的性能有直接影响。

对外部环境因素的监测有助于评估结构构件的耐久性,特别是在恶劣气象条件下,如强风、高温、高湿等环境。

3.2参数交互影响与数据整合优势

参数之间存在复杂的相互关系,它们交互作用,对建筑的整体安全性做出最终决定。例如,环境因素的变化可能导致结构的膨胀和收缩,进而引起结构的位移和变形;长期的结构位移和变形可能引起构件的疲劳和损伤,影响构件的健康性;构件的损伤或疲劳可能导致其承载能力下降,从而影响整体建筑的荷载能力,产生建筑结构的倾斜或偏移。这些参数相互制约,只有通过数据整合才可以更全面地了解结构的动态响应,帮助综合评估建筑的整体安全性。

3.3多维度检验的可行性验证

多维度检验利用先进检测技术,如全站仪、激光测距仪、钢筋扫描仪等,能够同时获取建筑结构的多方面数据,包括但不限于结构变形、构件健康性、材料强度等。这种多源数据的整合为对建筑结构的全面评估提供了必要的信息基础。同时,多维度检验考虑了不同维度参数之间的交互影响,将不同维度的数据整合到建筑质量信息模型中,这种综合性的数据收集和分析使其相对于传统的单一维度评估方法具有更大的优势。

4结语

本研究通过借助全站仪、激光测距仪等工具实现了先进技术对建筑整体倾斜和混凝土质量的有效检测。通过多维度检验,整合了影响建筑质量安全性检测的各方面因素。然而,对于某些特殊结构或复杂场景,目前的技术分析仍然存在一定局限性,未来,研究期待借助多维度检验方法的不断完善和更先进的技术手段,进一步提升建筑结构安全性调查的精准度和全面性,为建筑结构安全性领域将迎来更为广阔的发展空间。

参考文献:

[1]王孙梦.既有民用建筑结构检测及安全性评定研究[D].西安建筑科技大学,2016.

[2]杨春蕾.BIM技术在既有建筑结构安全性鉴定中的应用研究[D].烟台大学,2019.

[3]尹思琪.受爆破影响的砌体结构安全性评定研究[D].西安建筑科技大学,2020.

*本文暂不支持打印功能

monitor