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土木工程本科函授论文
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【土木工程本科函授论文一】
[摘 要]无损检测技术是土木工程中一种经常使用的技术，并且发挥着非常重要的作用。本研究探究了无损检测技术的特点和现状，并且对无损检测技术在土木工程中的具体应用作了具体的阐述。目的是给土木工程建设中的无损检测提供一定的参考。
[关键词]土木工程 无损检测 现状 方法 应用
无损检测技术也被称为非破坏性检测，也就是说在不破坏待测物质的原有状态的情况下，对其品质相关指标进行检测分析。这种技术在土木工程中得到了较为广泛地应用，并且取得了很大的成绩。无损检测技术的优势在于它可以定量掌握工程强度和工程缺陷，同时它可以科学地评价构件的额定负荷和寿命。在土木工程中使用无损检测技术有利于施工单位及时地改善施工状况，从而有效地降低了不必要的经济损失以及人员伤亡。
1 无损检测技术应用特点及其现状分析
顾名思义，无损检测技术是一种在不损伤成品或材料的前提下进行内部缺陷评价的技术。无损检测技术的应用原理是当材料或者建筑成品内部结构存在缺陷时，对声、光、电以及磁的反应是具有一定特点的，通过对这种特异的反应可以科学的评价材料或成品内部结构的危害程度。无损检测技术的最大特点就是能在不损害材料的情况下，对材料或者成品的结构、材质进行检测，并且无损检测技术的准确率是非常高的。
但是无损检测技术的应用存在一定的局限性，不是所有的材料或成品都能进行无损检测，有些材料的检测只能进行破坏性试验，也就是说无损检测技术还不能完全地代替破坏性试验。目前，在进行材料和建筑成品评价时，通常将无损检测和破坏性试验结合在一起使用。
近些年，我国土木工程无损检测技术得到了快速发展，很多单项技术都达到了国际水平。通过不断地技术攻关，已经开发出来很多无损检测方法，包括拔出法、超声回弹综合法、取芯法以及回弹法等，同时制定了相应的无损检测规程，这大大地促进了无损检测技术在土木工程中的应用;无损检测技术体系逐渐完善，有效的无损检测技术越来越多，像红外成像技术、波动分析技术、激光技术、以及雷达技术都得到了广泛的应用，比如在检测外墙面砖粘贴质量时，采用红外成像技术;开发的配套检测设备已经达到了数字智能化水平，它们具有综合的测试结果分析和计算功能，而且测试数据处理也已经进入信息处理时代[1]。
2 无损检测的常规方法及新技术
2.1 无损检测的常规方法
土木工程的无损检测技术应用的非常广泛，每种材料或者建筑成品的检测都有专门的检测技术。具体内容如下：第一，混凝土强度的无损检测。在混凝土强度检测时，主要采用回弹法和超声回弹综合法。回弹法是用回弹仪弹击混凝土表面，并以表面硬度来推算混凝土的抗压强度，我国土木工程中使用的回弹仪种类比较多;超声回弹综合法是指用超声传播速度、回弹值来综合评价混凝土强度，国内超声仪器种类也非常多，能够很好地满足土建工程无损检测需求;第二，混凝土内部缺陷检测技术。由于工程施工和施工管理问题、环境问题，混凝土内部可能存在各种缺陷，包括混凝土裂缝、空洞等。
土木工程中通常采用超声波测量混凝土的波幅、波形频率以及声速等参数来判断混凝土是否存在缺陷，这种检测方法的准确性是比较高的;第三，桩基质量的无损检测技术。工程桩施工是一个很复杂的过程，并且工程桩施工质量的影响因素很多，因此工程桩的完整性很难保证，经常会出现蜂窝、夹泥、断桩、裂缝以及离析等问题。在桩基质量检测时通常采用声波反射法和超声透射法;第四，建筑钢结构和混凝土中钢筋检测技术。
钢结构在土木工程施工中的应用越来越广泛，为了保证钢结构的质量就需要对其质量进行检测，通常采用超声波探伤检测技术;混凝土中的钢筋起着非常关键的'作用，所以工程施工对混凝土钢筋有着很严格的要求，其数量、位置、排列方式都有具体的设计要求。通常采用电磁感应法和电化学法检测混凝土中的钢筋是否存在问题[2]。
2.2 无损检测的新技术
随着我国土木工程业的不断发展，无损检测技术也得到了进一步的发展，在无损检测中又诞生了一些新的检测技术，这些新的检测技术主要包含了冲击回波法、弹性波层析成像技术、声发射检测技术、红外成像技术、工程雷达检测技术、瑞利表面波检测技术以及混凝土无损检测中信号处理技术等。
具体技术介绍如下：第一，冲击回波技术。该技术主要是通过对混凝土表面施加微小冲击而产生应力波，进而对应力波在传播中产生的位移响应进行频谱分析，频谱分析可以获得混凝土结构厚度和缺陷深度;第二，弹性波层析成像技术。该技术主要是利用某种射线源，再根据外部检测设备获得的投影数据，最终通过计算机生成二维或者三维图像来实现结构检测。
这种技术在工程检测中应用非常广泛，如工程地质勘探、混凝土构件质量检测、地基处理和加固评价、路基病害探测等;第三，红外成像技术。该技术是利用红外热像仪探测物体辐射红外线能量，可以通过温度分布形成的热像图直观地看出物体结构存在的缺陷。
该技术在工程中也得到了广泛的应用，如建筑外墙剥离层检测、玻璃幕墙保温隔热性检测、门窗防渗漏检测等;第四，工程雷达检测技术。工程雷达检测技术使用的雷达频率属于宽频脉冲电磁波，并且雷达天线由接受和发射两部分组成。该技术主要是根据反射波的运行时间、波形以及幅度来推断工程介质的分布，该技术通常会用在路面、机场跑道的分成厚度、地下水渗漏等的检测方面;第五，瑞利表面波检测技术。
该技术在岩土工程中发挥着巨大的作用，而且它将发挥更广泛的作用;第六，混凝土无损检测中信号处理技术。混凝土超声检测过程中，缺陷信息会被噪声干扰，导致缺陷信息没有得到很好的接收，所以必须要采用信号处理技术来降低噪声对缺陷信息的干扰。目前，信号处理新方法有混沌优化神经网络法、分离谱技术以及信号融合识别技术等[2]。
3 我国土木工程无损检测技术的具体应用
无损检测技术在土木工程中得到了非常广泛的应用，无损检测技术在工程中的具体应用主要表现在以下方面：第一，无损检测技术在砌体结构住宅裂缝与材料强度检测中的应用。无损检测技术通常使用在工程裂缝检测、钢筋混凝土结构检测、混凝土表面裂缝中，在检测中无损检测技术得到了很好的应用;第二，无损检测技术在混凝土强度非破损检测中的应用。
在混凝土强度检测中通常采用回弹法和超声脉冲法两种无损检测技术;第三，无损检测技术在钢筋位置检测中的应用。钢筋位置检测一般都在构件上进行，而钢筋位置探测仪是常用的设备;第四，无损检测技术在土木工程质量监督和控制中的应用。无损检测技术是工程质量检测和处理的常用方法，并且它是工程质量预控和监督的有效手段[3]。
由于无损检测技术具有非破损、便捷、速度快的优点，因此它不仅在土木工程中得到了广泛的应用，它也在工业与民用建筑工程、道路工程、隧道工程以及水利水电工程中发挥重大作用。
4 结语
总之，无损检测技术在土木工程材料和成品检测中发挥了巨大的作用，它的非破损优势使得这种技术使用的范围越来越广，并且越来越多的新无损检测技术不断的产生，这些技术的使用大大地提高了土木工程的质量。因此，我国土木工程相关单位应该进一步加强无损检测技术的研究和应用。
参考文献
[1] 沈建中，李宗津，张之勇.土木工程中的无损检测技术及其应用[J].无损检测. 2011(11)：9-10.
[2] 刘镇清，刘骁.超声无损检测的若干新进展[J].无损检测.2010(09)：34-35.
[3] 许军，罗飞路，张耀辉.多传感器信息融合技术在无损检测中的应用研究[J].无损检测.2010(08)：23-25.
【土木工程本科函授论文二】
摘要：随着我国经济的飞速发展，大型建筑设施的出现对土木工程技术提出了更高的求。在土木工程的施工过程中，对其施工过程中出现的结构性损伤及时进行有效检测，并针对出现的结构性损伤进行及时的维修，不仅可以提高土木工程的质量，延长建筑成果的寿命，同时还可以避免许多重大质量安全事故的发生。
本文对土木工程结构检测技术进行了探讨研究。分析了目前土木工程中的主要结构检测技术，并着重介绍了在土木工程结构检测技术在发展过程中完善损伤判别的指标，提高检测正确性、优化传感器的布置，提高检测的可靠度以及非线性诊断技术的应用，满足实际情况等具体的应用发展趋势。
关键词：土木工程;结构检测技术;发展趋势
1 土木工程结构的主要检测技术
土木工程结构检测在工程建设中具有很重要的经济效益和社会效益。结构检测技术在土木工程中的应用不仅涵盖了工程地质学、结构力学和建筑材料学等理论，还和工程的施工工艺、评估标准以及质量要求等有着密切的联系。土木工程结构检测技术随着科技的不断进步，逐步实现了现代化，在土木工程的混凝土结构、砌体结构和钢结构的检测上得到了广泛的应用。下面，就主要从三种结构的检测技术进行分析，并简要探讨整个结构检测技术的发展趋势：
1.1混凝土结构检测技术
混凝土结构检测技术通常是采用钻芯法、超声法和回弹法。钻芯法比较可靠直接，但是对整个土木工程的建筑结构存在一定的损伤，通常没有得到业主认可和容易产生严重后果的前提下，都不会采用这种检测方法。而超声法则是一种比较先进的检测技术，它是利用超声波在混凝土结构中的传播参数来对整个混凝土的结构进行检测，由于混凝土中的材料成分复杂，对超生波的衰减和吸收的差异性较大，当整个混凝土结构对整个超声波传播中产生的具体参数变化情况一定时，就可以根据具体的监测数据进行内部结构是否出现裂缝或空洞的情况进行确定，检测出内部结构的缺陷状态。
钻芯法则是目前土木工程中最常用的检测方法，它是通过回弹仪来测定整个混凝土的强度。一般都是采用专门的水冷式钻机，在整个混凝土结构构建上进行采样，然后在开始混凝土结构的抗压强度的实验，进而推断出整个混凝土内部的结构缺陷情况。
1.2砌体结构检测
国内很多的土木工程都是采用的砌体结构，由于它本身的自重较大，加上强度和粘结度较低的缺点，当收到强大的外力作用时很容易出现损坏的情况，因此对砌体结构进行检测对整个砌体建筑的质量保证有着积极的意义。砌体结构的检测技术主要分为动态检测和静态检测。同时材料的不同也决定了砌体结构检测技术的不同，当砌体是石块，通常采用钻芯法进行检测，当砌体是砖体是通常采用回弹法以及回弹发和钻芯法结合的方法。
自重砂浆轻度是整个砌体结构检测中的重要参数，一般都是采用的'筒压法和推出法。筒压法通常是将样本砂浆进行碾碎、烘干，然后分成具有级配的砂浆颗粒，然后装到承筒中进行筒压法，然后再断定砂浆的强度是否达到质量的要求。推出法则是利用推出仪在砌体结构的墙体上面推出砖块，然后结合水平推力和推出砖块西表面砂浆的饱满度来进行检测，进而达到检测砌体结构的目的。
1.3钢结构检测 钢结构的检测通常都是指钢构件的性能会质量的检测。另外，钢结构的检测可以细分至构件的变形损伤。尺寸偏差以及构造和涂装还有构建材料的连接和性能测定等项目，
在检测过程中必要时可以对钢构件的性能进行实载检测和动力测试。和混凝土结构。砌体结构相比，钢结构具有自重轻、强度高、材质均匀且韧性和塑性良好的优点，这样在土木工程中的应用就更加具有优势。
随着钢结构在土木工程中的应用越来越广泛，钢结构的检测技术也在不断进步。目前，钢结构的主要检测技术有超声波检测、射线检测、渗透检测、磁粉检测以及涡流检测等，结合这些先进的检测技术，整个钢结构内部的缺陷情况能够比较精准地检测出来。但是钢结构检测技术在国内的发展还在不断前进中，不具备成熟的检测技术，今后还有待进一步的完善和改进。
2 土木工程结构检测技术的发展趋势
2.1完善损伤判别的指标，提高检测正确性
现有的土木工程结构检测技术在损伤指标的判别上已经形成了科学系统的体系，在主要检测参数的设置和分类上也取得了很大的进步。但是，国内土木工程结构检测技术和国外的相比还存在一定的问题，需要对损伤判别的指标进行不断的完善，以提高整个结构检测的全面性和正确性。
在选择特征量方面，通常都利用一些在损伤情况时结构中的一些变化参数来来进行诊断的，这些特征量能够反映出整个土木工程结构中的抗压、抗剪以及材料的结合力等变化情况，进而通过这些指标的综合分析来诊断结构内部是否出现了裂缝或者空洞情况。随着我国土木工程建设的技术不断进步，在质量方面的要求也逐步提高，整个检测技术应该围绕着工程建设的质量要求来进行改进，在损伤判别的指标选定和完善上面，要进行不断的完善，最终满足整个土木工程的建设要求，提高检测技术的科学性、准确性。
2.2优化传感器的布置，提高检测的可靠度
传感器的数量、位置和类型对整个土木工程的检测技术起到了决定性的作用。随着土木工程的建设复杂性与日俱增，在结构检测的诊断过程中对传感器的优化工作也提出了新的要求。在今后的土木工程结构检测技术的发展过程中，传感器的布置应该得到有效的优化，进而提高整个检测技术的可靠性。传感器的优化应该在结构总体分析的模型基础之上，利用广义的遗传算法来进行，从而确定传感器的优化布置工作。
另外，在传感器的数量布置上，也应该进行科学的优化，利用噪声信号系统的正确运作来实现信息的最有采集工作，将优先的传感器数量设置进行最佳的合理安排，进而实现传感器优化布置。在今后的发展过程中，土木工程结构检测技术在传感器的优化布置上应该投入更多的精力，实现检测技术的精良应用。
2.3 非线性诊断技术的应用，满足实际情况
土木工程的结构大体上都是非线性的结构，在检测技术的应用上应该结合整个结构的非线性特点进行非线性诊断技术的应用，从而体现整个结构检测技术的科学性。虽然目前在土木工程结构检测技术中非线性诊断技术的应用存在一定的困难，相较于线性诊断而言，这种技术更加需要复杂的计算算法和技术操作，但是非线性诊断技术更加贴近实际。
在今后的结构检测技术发展中，非线性技术的研究和应用应该成为一个重点，考虑到遗传算法、小波分析和神经网络在非线性分析和数据处理上所具有的优势，在结构损伤的辨识上面非线性结构诊断技术有着很大发展空间和前景。非线性结构检测技术在发展中应该不断针对土木工程的建筑结构作出调整和优化，改进和完善整个非线性结构诊断技术的应用。
结语：目前我国的土木工程结构检测技术还处于一个不断发展的阶段，在混凝土结构、砌体结构和钢结构的检测技术上还有很大提升空间。针对这些结构检测技术进行研究，能够拓展整个土木工程检测技术的发展空间。土木工程检测技术的不断改进和优化，能够为整个土木工程建设领域带来很大的影响，能够更好地保障整个工程的建设质量，符合社会的发展要求。
参考文献：
[1]祝彩霞;刘慧;浅析土木工程的发展现状与发展趋势[J];中国高新技术企业;2007年15期
[2]李宏男，李东升;土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断述评[J];地震工程与工程振动;2002年03期
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