橋梁健康狀況檢測技術(shù)現(xiàn)狀

橋梁健康狀況檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀摘要：對橋梁健康狀況的檢測工作是非常重要的，在本文中作者主要對橋梁健康狀況的現(xiàn)狀與背景進(jìn)行概述，并對當(dāng)前在橋梁健康狀況檢測中所常用的技術(shù)手段做了較為全面的介紹，比如紅外熱像儀檢測技術(shù)、電磁波探測技術(shù)等手段。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)狀分析；橋梁健康；檢測手段

1橋梁健康檢測的定義及其背景

1.1橋梁健康監(jiān)測的概念

橋梁結(jié)構(gòu)的重要性能指標(biāo)（譬如可靠程度、耐久性之類）與無損檢測及結(jié)構(gòu)屬性分析三者相結(jié)合構(gòu)成了橋梁健康檢測的基本內(nèi)涵，為了診斷結(jié)構(gòu)中是否存在損壞、確定損壞發(fā)生在何處、對損壞的程度進(jìn)行評估以及該損壞對結(jié)構(gòu)以后造成的后果。梁健康監(jiān)測主要是根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)安全性狀況、適用性情況與對耐久性評估的需要與橋梁健康狀況管理各部門的信息要求，再當(dāng)前我國國內(nèi)的具體經(jīng)濟(jì)狀況及橋梁現(xiàn)場監(jiān)測條件，來確定橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)中實施的監(jiān)測項目，要始終牢記要把實用性和可靠性作為橋梁健康狀況監(jiān)測的基礎(chǔ)，病最大可能做到兼顧其先進(jìn)性，費(fèi)用一效益是任何項目的根本要求，綜合考慮個情況來確定各監(jiān)測項目。

1.2橋梁健康狀況監(jiān)測的背景

在長期的使用過程中橋梁發(fā)生各種結(jié)構(gòu)損傷是不可避免的。損傷的原因是非常多的，大概可以分為如下幾種情況：（1）人為因素方面，比如設(shè)計、建造、使用、維護(hù)不當(dāng)、車禍?zhǔn)鹿实?，?）自然災(zāi)害因素方面，譬如地震、風(fēng)暴、暴雨等。還有就是在某些要道上存在著交通量高于預(yù)測流量的速度也是致使橋梁結(jié)構(gòu)自然老化不可忽略的重要因素。以上所有因素均不同程度的導(dǎo)致了橋梁承載能力和耐久性的下降，威脅橋梁安全運(yùn)行，進(jìn)行這些工作對橋梁結(jié)構(gòu)詳細(xì)和系統(tǒng)的檢測工作是不可缺少的，這就顯得橋梁健康狀況監(jiān)測是多么的重要。

2健康檢測的主要內(nèi)容

就像大多數(shù)科學(xué)實踐活動那樣，在橋梁健康檢測過程中既是一種客觀見之于主觀也是一種主觀再見之于客觀。橋梁監(jiān)測對監(jiān)測人員而言就是一種客體。數(shù)據(jù)采集工作就是一種客觀實踐活動，再將其并入主觀世界，經(jīng)過主管也就是監(jiān)測人員的分析與判斷后再見于客觀，這就可以在評定后的維修、加固以及往后的設(shè)計建設(shè)的客觀活動中得以體現(xiàn)。因此，參數(shù)的采集、處理、健康評定三部分就構(gòu)成了橋梁健康狀況監(jiān)測的基本內(nèi)容，下面就這些內(nèi)容給以討論。

2.1參數(shù)采集

所謂參數(shù)采集其就是按照事先所制定好的健康檢測方案，根據(jù)檢測程序?qū)蛄涸谀撤N條件下的工作參數(shù)進(jìn)行檢測收集，這與傳統(tǒng)的檢測是有天壤之別的，橋梁健康檢測工作是著眼于橋梁在正常環(huán)境與交通情況下運(yùn)營的宏觀與微觀的狀況，及其橋梁的重要的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件（譬如支座等）、輔助設(shè)施的運(yùn)行狀況，大橋位置所處的環(huán)境條件也必須考慮在內(nèi)的，因此，在橋梁健康檢測工作定義下的橋梁運(yùn)行參數(shù)由橋形參數(shù)、變異參數(shù)、動力參數(shù)與環(huán)境參數(shù)等構(gòu)成。

2.2健康評定

所謂健康評定其就是憑借健康檢測智能系統(tǒng)參數(shù)手段來處理獲取的狀態(tài)參數(shù)，依靠不同的結(jié)構(gòu)整體性評估方法來做評估、比較與判定等相關(guān)工作，最終得出當(dāng)前橋梁的健康狀況與損傷狀況，這兩狀況可以為以后的橋梁維護(hù)、維修及管理決策等工作給予依據(jù)和指導(dǎo)。

2.3參數(shù)處理

所謂參數(shù)處理其主要依靠健康檢測智能系統(tǒng)來對采集到的橋梁工作參數(shù)進(jìn)行處理分析，并可以進(jìn)一步形成能與橋梁健康指紋對照或與智能系統(tǒng)內(nèi)部專家數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)對照的狀態(tài)參數(shù)，不過，在可能的情況下還可以形成在健康診斷型荷載試驗的試驗參數(shù)及試驗方案上的使用，在進(jìn)行了健康診斷型荷載試驗的條件下，采集必要的參數(shù)在參數(shù)處理工作上使用。

3橋梁健康狀況檢測技術(shù)具體方法介紹

現(xiàn)今在我國國內(nèi)的橋梁健康狀況檢測領(lǐng)域運(yùn)用比較廣泛的的檢測技術(shù)主要是下面所介紹的四種：

3.1紅外熱像儀檢測技術(shù)

基本上任何的材料都會吸收較大范圍的的紅外線的波這就是紅外熱像儀檢測技術(shù)的基礎(chǔ)，從而導(dǎo)致物體自身溫度的上升。而所有物體其溫度只要在絕對零度都上都會發(fā)射紅外線。當(dāng)橋梁中有縫隙與損傷時所發(fā)出的紅外線與周圍的不相同，根據(jù)這一理論可以憑借物體的材料特性、紅外輻射與表面溫度三者間的內(nèi)在聯(lián)系，使用紅外熱像儀將來自目標(biāo)的紅外輻射顯示為可見的熱圖像，借助熱圖像特征對所測的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這樣一來就可以非常直觀地觀察到物體的表面溫度分布情況，這樣就可以對橋梁內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有一定程度的了解。紅外熱像儀檢測技術(shù)最大的優(yōu)點是可以不需要對所測物體進(jìn)行接觸就可以進(jìn)行測量工作，還有測量速度快、穩(wěn)定性高、設(shè)備輕便于攜帶等優(yōu)點。

3.2光纖傳感器在橋梁健康檢測上的運(yùn)用

光纖會對一些特定的物理量非常的敏感，并借助一些手段把外界物理量換成可以被直接測量的信號，這一原理就是光纖傳感技術(shù)的基礎(chǔ)。因為光纖不但可以是光波的傳播媒質(zhì)，也是光波在光纖中傳播時表征光波的特征參量，由于外界條件的作用有的是產(chǎn)生直接作用，有的是間接作用，進(jìn)而能將光纖用作傳感元件來探測各種物理量，光纖傳感器的分類主要是從光纖的作用、被測對象與信號調(diào)制方式等角度，具體如下：（1）非功能型傳感器和功能型傳感器這是從光纖作用的角度分類的；（2）光強(qiáng)調(diào)制型、偏振調(diào)制型與相位調(diào)制型這是從光纖的調(diào)制方式方面分類的，光強(qiáng)調(diào)制型擁有結(jié)構(gòu)簡單、測量范圍大等多種優(yōu)點故而廣泛運(yùn)用于要求不高的場上過程中，而在對測量精度要求很高的場所中就只能采用相位或者偏振調(diào)制這兩種方式，隨著科技的大步前進(jìn)，為了適應(yīng)橋梁健康狀況監(jiān)測的技術(shù)需要，在對傳感器的精度、小型化與穩(wěn)定性等方面提出來更高的要求。

3.3聲波探測技術(shù)

沖擊回聲檢測技術(shù)、超聲波探測技術(shù)與聲發(fā)散檢測技術(shù)三者構(gòu)成了聲探測技術(shù)，聲探測技術(shù)是當(dāng)前發(fā)展最快的對檢測單位無損害檢測技術(shù)，所謂超聲波探測技術(shù)就是憑借聲脈在橋梁缺陷處會發(fā)生特性變化這一現(xiàn)象來進(jìn)行檢測。

4結(jié)語：

隨著橋梁設(shè)計施工理論和施工技術(shù)的迅速發(fā)展對橋梁大型化發(fā)展起到了示范重要的作用，橋梁跨度的不斷伸長對橋梁檢測與評估工作的配合提出來更高層次的要求。橋梁健康狀況檢測對于橋梁的發(fā)展有著舉足輕重的意義，從以上顯而易見。當(dāng)前的在橋梁健康狀況檢測技術(shù)方面我國國內(nèi)技術(shù)已得了長足發(fā)展?？梢灶A(yù)言，在有關(guān)橋梁檢測基礎(chǔ)技術(shù)研究進(jìn)步推動下，定將使檢測技術(shù)的繼續(xù)走向成熟和快速發(fā)展，不過在對未來橋梁檢測技術(shù)樂觀的同時不要忘了在這方面我國還與發(fā)達(dá)國家有一定的距離，忘各界人士能夠為橋梁檢