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钢结构损伤检测理论与方法

1.1 视察观察法

视察观测法作为常采取的静态检测手段, 是经过直观地观测结构规格、测量结构材料的强度及其模量, 并对结构采取处理剖析, 来阐述结构特征以及可靠性等级的手段。我国现今使用的结构损伤鉴定标准与可靠性评价通常是根据这一手段来规范的。

这一手段通过直观地观测结构规格、测量结构材料的强度及其模量, 以及观察结构所有组件的损伤或者裂缝的地方, 得到和结构相关联组件的真实物理数据、几何、损伤信息。

1.2 超声波检测法

超声检测是一种检验焊缝的无损检测手段, 超声检测现已成为一项重要技术, 用来判定很多在役检验的焊接结构, 包括压力容器工业、海上结构、核工业, 同时还会应用到海洋领域中。超声检验经过很长一段时间的发展, 由传统的人工处理手段转变成由计算机辅助的人工处理手段, 以及运用自动扫描来进行检测。

超声波在钢结构的不同界面中传导, 会发生衰弱、绕射、折射、反射等情况, 这样一来就会改变在钢结构中传导的超声波的波形、频率、振幅等。通过研究超声波性质的改变, 就能够获取钢结构相关结构的状态。主要利用钢结构的超声波检测手段来对钢材内部缺陷以及焊缝的质量进行检测[2]。

1.3 动力检测法

结构动力检测手段是根据结构的动力反应来判别结构状态的手段。结构动力检测手段不受结构规模和隐蔽的限制, 只要在结构可以达到的位置安装动力响应传感器即可。

结构动力检测主要是按照结构所产生动力反应来判别其实际工作情况, 通过结构模态参数以及结构物理参数来描述结构性质。若结构的模态参数改变, 直接体现出结构物理参数的改变, 然后按照上述改变的联系便能够定量、定性分析出结构的损伤程度。

损伤能够导致钢结构所具有的物理参数 (质量、刚度等) 发生变化, 结构所具有的模态参数 (模态频率、模态振型、模态阻尼等) 也会跟着浮动, 按照这一变化就能够明确损伤的部位以及状态。