建筑结构检测问题研究

【摘 要】文章从建筑结构检测的主要内容入手，分析了引起建筑物破损的主要原因，并在此基础上指出了建筑结构检测的方法和措施，以供参考。

【关键词】建筑结构；检测；原因；方法

引言

伴随着我国建筑工程建设的不断发展，相关的建设主管部门建筑结构的质量管理工作也越来越给予重视。建筑结构是指在建筑物中，由建筑 材料做成来承受各种荷载或者作用，以起骨架作用的空间受力体系。建筑结构因所用的建筑材料不同，结构也随之不同。对各种类型的建筑结构进行检测与加固施工是非常有必要的，建筑结构的安全可靠作为建筑工程的首要任务，在操作过程中有一定的工作程序与基本原则。为了我国的生活水平以及科学技术的提高，建筑设施的质量问题也成为了人们每日关注的焦点话题。而检测技术是作为建筑物可靠性鉴定的最直接的一种工程技术，建筑物可靠性鉴定的水平在一定程度上是由他们的开发和应用决定着。

一、建筑结构检测的内容

建筑结构检测是检测人员通过现场使用检测仪器对被检测建筑物进行调查，以及收集被检测建筑物的设计、施工、验收、勘察等资料，通过计算分析，为建筑结构工程质量做出评定。其检测内容一般包括建筑原材料性能检测、构件的外观质量与缺陷检测、构件的尺寸与偏差检测、结构或构件的变形检测、结构性能实荷检验与动测。

二、引起建筑物破损的原因

1、先天性缺陷

首先，结构的先天不足首先表现在地质勘察不能准确反映地基土、地下水的真实情况，如勘察布点过稀、钻孔深度不够等，造成建筑物施工中、竣工后出现地基沉降等。其次，设计人员的失误也会引起建筑物的缺陷。设计人员在设计建筑物时，虽然尽量考虑了影响建筑结构安全和使用的各种各样的因素，然而在建筑物竣工使用后，每个结构实际上都有自己的特性，它不可能完全被设计时采用的数学模型所描述。原先的设计构思总是与实际使用中发生的情况有一定距离。尽管建筑技术有了很大的进步和发展，但结构仍有可能由于先天不足而出现各种缺陷。同时，我国建筑结构设计冗余度较低，为其安全使用留下隐患。最后，结构的先天不足还来源于施工。造成这类隐患的原因虽然很多，但当前最引起人们关注的是低素质队伍施工所造成的建筑物低质量的现状。众所周知，随着建筑队伍的迅速发展，特别是农村建筑队伍的迅猛扩大，建筑队伍的技术和管理素质普遍下降。而且在管理方面存在的种种混乱和违纪问题，因此，不少建筑工程质量明显偏低。房屋倒塌率偏高，正在施工或刚竣工就出现严重质量事故的现象在全国屡见不鲜。所有这些都给建筑物正常使用留下大量隐患。

2、使用不当及环境劣化

建筑物的缺陷还来自恶劣的使用环境：如高温、重载、腐蚀、粉尘、疲劳、潮湿……，以及由于缺乏对建筑物正确的管理、检查、鉴定、维修、保护和加固的常识所造成的对建筑物管理和使用不当，致使不少建筑物出现不应有的早衰。如建筑物使用过程中，未经鉴定而增加荷载，装修时增加荷载，增设设备等；未经相关单位鉴定或加固即拆除承重构件，造成周围或上部构件承载力不足等。

三、建筑结构检测技术应用现状及发展前景

1、建筑结构检测技术应用现状

建筑结构检测技术一般为材料科学、物理学、化学、电子学与计算机科学等多学科紧密结合的技术，其工作难度大，技术含量高。在我国，该技术的研究应用起步比较晚。到目前为止，混凝土强度的检测技术已基本成熟，成熟的标志在于测试理论的完善和测试仪器性能。目前我国已经有了第二代钢筋测定仪，该仪器可测定120mm厚混凝土层下的钢筋，并可测定钢筋直径，其测试原理为电磁感应。国产仪器可基本上满足建筑结构检测的需要。而砌筑结构检验测试技术起步比混凝土结构略晚一些，技术成熟程度比混凝土强度检测技术略差，但该项技术的发展势头猛，结构检测技术已经达到了经济发达国家的技术水平。与混凝土结构和砌体结构相比，工程建设中钢结构的数量相对较少，加之冶金、机械、交通、航空、石油、化工等工业部门对钢材物理力学性能、内部缺陷、焊缝探伤等检验方法比较完善，因而其检验测试技术发展之路基本是借鉴学习国内其他行业的先进方法，如焊缝和钢材的超声波探伤方法、射线探伤方法、磁粉探伤方法和渗透探伤方法等。

2、检验测试技术的发展前景

检测技术应更加准确、减少损伤、快捷方便，这是已有检验测试技术改善和提高的发展目标。开发新的检验项目，使检测技术更加完善。加大检验仪器和设备的开发研究，只有质量好、操作方便的仪器设备才是高质量检测工作的保障。检测方法改善和提高的第二个方面是检测理论提高和检测数据分析方法的改善。合理确定检测数量、合理布置检测位置、减小检测结果的小确定性、充分利用检测数据等，是所有结构检验与测试工作面对的问题。

四、结构检测技术的应用及其优缺点

1、混凝土结构检测

混凝土结构检测由多方面构成，主要是混凝土强度检测、锈蚀检测以及钢筋位置测试等等。具体来说，回弹法、超声回弹综合法、落球法、拔出法、超声脉冲法、射线法以及钻芯法等构成了混凝土强度检测，其中超声回弹综合法较为常见。以回弹值、超声传播以及混凝土抗压强度间的相互关系为基础，依靠回弹值R和波速V对混凝土强度进行反映的一类检测技术就是超声回弹综合法。平均回弹值的计算公式为：

式中：Rm———测区平均回弹值；

Rk———测区内第i个测点的回弹值。

运用此方法，混凝土强度的判定指标得到了完善，其检测结果更为科学和准确，使混凝土的实际强度得到了反映。电磁感应法以及雷达法是钢筋位置测定所采用的主要方法。雷达法探测剖面示意图如图1所示。当混凝土的保护层薄或钢筋距离较大时，就常常用到电磁感应法，但此法无法对钢筋直径的具体数值进行判断。在进行检测时，可对构件进行检测，并依据所得数据判断其具体性能。倘若要对钢筋锈蚀进行检测，就需运用到取样法、裂缝观察法以及电化学测试法等。

2、钢结构检测

钢结构具有材质均匀、塑性好、承载力高等特点，钢结构的承载力如表1所示。因此在进行检测时也较为方便。另外，针对钢结构材料的内部性能、焊缝探伤以及内部缺陷，其他领域例如航空石油、冶金、交通、化工以及机械等都具备较为完善的检测方法，所以对海外先进检测技术和其它领域相关技术进行学习就成为该检测技术的完善和发展主要方向之一。

3、砌筑结构检测

目前，我国有很多砌筑结构检测方法。通常情况下，主要有抽样检测法、动测综合法、原位检测法以及微观结构法等。经常使用的方法是半破损试验方法以及非破损方法。在对建筑物进行检测时，要按照建筑物的地理环境以及实际情况采取相应的检测措施。除此之外，切割法也是较长使用的方法，它是直接在墙体切割标准砌体抗压、抗剪试件，再至实验室进行荷载试验。该种方法方式灵活，但在具体操作时会受到很多方面的制约。

五、新结构检测技术介绍

1、超声波检测技术

超声波检测技术作为一种新型的检测技术，在建筑结构检测方面得到了广泛的应用。超声波具有方向性好、穿透能力强等特点。在遇到界面时，会产生反射、折射和波型转换，该种方法可全面检测混凝土材料中的裂痕。如果混凝土中的材料处于均匀状态，超声波就会以均匀的速度进行传播。所以，当超声波信号频率处于不均匀状态时，就说明混凝土内部有裂痕或者空洞。

2、非线性结构诊断技术

建筑物主要呈现非线性结构，所以，在使用检测技术时，首先要对建筑物的结构进行分析。目前，运用该技术对建筑结构进行检测时还存在一些问题，与线性诊断相比，非线性诊断技术的操作更有难度，但非线性诊断技术的检测结果准确性更高。运用非线性诊断技术可以准确地对建筑结构内部损失进行识别分析，从而保障检测结果的准确性。

3、光纤传感技术的运用

光纤传感技术的运用作为一种新型技术，在建筑机构检测方面得到了广泛的应用。该技术为一种应变传感器，可深入混凝土内部，对其中的裂痕、变形情况进行检测。对建筑结构进行检测时，可将光纤传感器附着在建筑物的表面。附着后即可对混凝土内部结构的变形进行检测，并根据检测结果得出相应的数据。

结束语

建筑结构的科学检测是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分。建筑结构的检测和可靠性鉴定能有效证明既有结构的实际状况，对结构的工作性能、耐久性能给予正确评价，有助于采用科学的应对措施，保证建筑物安全、持久。本文总结了现阶段常用的建筑结构检测鉴定方法，提出了每种方法的优缺点，为日后的建筑检测工作提供了依据。

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