建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法評(píng)析與展望
2. 1 砌體強(qiáng)度的間接測(cè)定法
砌體強(qiáng)度與砂漿和磚塊強(qiáng)度有直接關(guān)系。由砂漿和磚塊強(qiáng)度等級(jí)可確定砌體的抗壓強(qiáng)度,間接測(cè)定法就是使用專門的儀器和專門的測(cè)試方法,測(cè)量砂漿和磚塊的某一項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)或與材料強(qiáng)度有關(guān)的某一項(xiàng)物理參數(shù),并由此間接測(cè)定砌體強(qiáng)度。
?。?) 沖擊法。依據(jù)物體破碎時(shí)所消耗的功與破碎過(guò)程中新產(chǎn)生表面積成正比的基本原理、由事先建立的單位功表面積增量和抗壓強(qiáng)度之間的經(jīng)驗(yàn)公式,求得砂漿或磚塊試樣的強(qiáng)度。
?。?) 回彈法。檢測(cè)磚塊和砂漿強(qiáng)度的基本原理與混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的回彈法相同,只是采用專門的砂漿回彈儀,因?yàn)榇u的表面硬度與強(qiáng)度有良好的相關(guān)性,所以,此法精度高,且簡(jiǎn)單、適用。
(3) 推出法。推出法又稱頂推法、剪法,具體稱單磚單剪法。即把一單磚的頂面、兩側(cè)面砂漿清除,只留底面,用特制的小千斤頂將其“頂出”,在極限狀態(tài)時(shí),測(cè)得磚與砂漿的粘接抗剪強(qiáng)度,并根據(jù)抗剪強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系,推出抗壓強(qiáng)度。
此外尚有筒壓法、點(diǎn)荷法等通過(guò)測(cè)定砂漿的強(qiáng)度來(lái)測(cè)定砌體強(qiáng)度的方法,都已進(jìn)行了大量的研究,取得了一定成果。
2. 2 砌體強(qiáng)度直接測(cè)定法
?。?) 抽樣檢測(cè)法。主要包括切割法與取芯法,切割法切割的試件寵大,搬運(yùn)過(guò)程中擾動(dòng)大,造成試驗(yàn)結(jié)果的離散性大,耗費(fèi)大量的人力、財(cái)力,只限于龐大砌體工程質(zhì)量事故處理及對(duì)其它方法的校準(zhǔn)。取芯法是對(duì)芯樣作抗壓和抗剪試驗(yàn),對(duì)砌體擾動(dòng)也很大,其試驗(yàn)結(jié)果不太一致。
?。?) 原位檢測(cè)法。主要包括扁頂法、原位軸壓法和原位剪切法。扁頂法是采用扁式液壓測(cè)力器裝入開挖的砌體灰縫中進(jìn)行砌體強(qiáng)度的原位檢測(cè)方法,它較好地克服了取樣法的不足,但設(shè)備復(fù)雜,允許的極限應(yīng)變較小,測(cè)定砌體的極限強(qiáng)度受到限制。原位軸壓法是對(duì)扁頂法的改進(jìn),其原理與其一致,測(cè)定砌體的極限抗壓強(qiáng)度,推算其標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度,缺點(diǎn)是設(shè)備較沉重,使用不便,原位剪切法是在墻體上直接測(cè)試砌體通縫的抗剪強(qiáng)度,由于對(duì)測(cè)試部位有限制,使其應(yīng)用有一定的局限性。
?。?) 動(dòng)測(cè)綜合法。動(dòng)測(cè)綜合法是振動(dòng)反演理論在工程上的應(yīng)用。在脈動(dòng)、起振機(jī)共振、自由釋放或沖擊等激振方式的作用下,通過(guò)測(cè)量砌體結(jié)構(gòu)的頻率和振型等參數(shù),根據(jù)系統(tǒng)識(shí)別理論得到層間剛度,推算出各層砌體軸心抗壓強(qiáng)度,此法從房屋整體出發(fā),不僅能得到砌體的強(qiáng)度,鑒定房屋的質(zhì)量,便于對(duì)房屋進(jìn)行安全性評(píng)定,隨著檢測(cè)儀器技術(shù)的改進(jìn),算法的優(yōu)選,結(jié)果的精度不斷提高,很有發(fā)展前途。
(4) 微觀結(jié)構(gòu)法。聲、波、射線等在材料中傳播時(shí),會(huì)因材料的微觀結(jié)構(gòu)的判別而不同,由此可推斷出材料的強(qiáng)度。我國(guó)在砌體房屋檢測(cè)的方法有應(yīng)力波法和超聲波法。應(yīng)力波法測(cè)低強(qiáng)和高強(qiáng)砂漿砌體時(shí),精度不高,超聲波法由于影響因素較多,測(cè)試結(jié)果不理想,有待進(jìn)一步提高。 3、鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法
在我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)形式中,鋼結(jié)構(gòu)也是一種重要的結(jié)構(gòu)形式,對(duì)已建鋼結(jié)構(gòu)鑒定時(shí),檢查鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì),了解結(jié)構(gòu)鋼材的力學(xué)性能,最理想的方法就是在結(jié)構(gòu)上截取試樣,由拉伸試驗(yàn)確定其強(qiáng)度,但會(huì)損傷結(jié)構(gòu),影響它的正常工作,因此,常用的方法有表面硬度法、超聲法等。
3. 1 表面硬度法
表面硬度法由布氏硬度儀測(cè)定,由硬度計(jì)端部的鋼珠受壓時(shí)在鋼材表面和硬度標(biāo)準(zhǔn)試樣上的凹痕直徑,測(cè)得鋼材的強(qiáng)度,換算得到鋼材的強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度。此法在檢測(cè)中,由于儀器簡(jiǎn)單、使用方便、基本無(wú)損害而得到廣泛的應(yīng)用。
3. 2 超聲法檢測(cè)鋼材和焊縫缺陷
超聲法檢測(cè)鋼材,多采用脈沖反射法。超聲波脈沖發(fā)射進(jìn)入被測(cè)材料傳播,無(wú)缺陷時(shí),不出現(xiàn)缺陷反射波,反之產(chǎn)生部分反射,由于鋼材密度比混凝土大得多,為了能檢測(cè)到較小的缺陷,要求選用較高的超聲頻率,此法比磁粉探傷、射線探傷更有利于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。
4 、結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)展望
結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)對(duì)工程質(zhì)量事故的檢測(cè)、處理方面,具有重大的應(yīng)用價(jià)值,從國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看,該項(xiàng)技術(shù)涉及到多個(gè)學(xué)科的應(yīng)用技術(shù),應(yīng)進(jìn)一步研究、完善,應(yīng)從以下幾個(gè)方面來(lái)努力、創(chuàng)新。
?。?) 新參數(shù)、新性能指標(biāo)的測(cè)試。隨著材料科學(xué)的發(fā)展,許多新材料被工程所應(yīng)用,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不斷改進(jìn),一些新的參數(shù)和新的性能指標(biāo)能夠說(shuō)明新材料和新結(jié)構(gòu)的可靠性,需要不斷研究這些參數(shù)指標(biāo)的測(cè)試方法,為工程實(shí)踐服務(wù),是當(dāng)前測(cè)試技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。
(2) 新思想的引入、對(duì)數(shù)學(xué)模型的創(chuàng)新和改善。在建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法的研究中,引入新思想,不僅要考慮宏觀力學(xué),還要考慮微觀力學(xué),深入全面地看問(wèn)題。已有的檢測(cè)方法中用到的經(jīng)驗(yàn)公式有一定的局限性、在新的數(shù)學(xué)模型建立時(shí),應(yīng)更加注意其邊界條件,擴(kuò)大使用范圍,提高擬合程度。
(3) 測(cè)量?jī)x器的改進(jìn)。隨著計(jì)算機(jī)的普及與發(fā)展,改進(jìn)測(cè)量?jī)x器成為必然,測(cè)量?jī)x小型化、智能化,使測(cè)試精度不斷提高,以保證現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的需要。
(4) 操作方法的改進(jìn)。結(jié)構(gòu)檢測(cè)儀器的操作方法要日趨簡(jiǎn)單化,使其更適合于大面積建筑工程質(zhì)量的檢測(cè)。
評(píng)論