建筑工程结构检测技术的应用及前景——以土木工程为例_开题报告

（一）国内研究现状

50 年来，我国的结构验测与加固技术经历了从无到有、从单项到全面、从局部构件到整体结构的发展过程。特别是最近 20多年，结构的检测与加固技术得到快速的发展，其应用对象已从开始阶段的单层的破旧民居扩展到建设工程中的各类结构。结构检测与加固技术的发展与应用对于提高建设工程的质量起到 了积极的作用，在节省国家与企业的资金、保障企业生产安全和人民 生命财产的安全方面也起到了一定的作用。

混凝土构件钢筋配置情况的检测开始于二十世纪七十年代。开始 阶段使用的是进口的仪器。目前我国已经有了第二代钢筋测定仪，该仪器可测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。经济发达的国家的同类仪器性能略好一些。我国引进的混凝土雷达仪采用电磁波法测试，测试速度快得多，其测试数据既可以在屏幕上显示又可打印输出，大大提高了检测速度。

二十世纪七十年代末到八十年代初，混凝土结构的耐久性问题开始受到重视，与耐久性相关的检测技术也得到相应的发展。这些测试项目包括：混凝土的损伤程度、钢筋的锈蚀速度、混凝土中有害元素 的含量、混凝土骨料的碱活性、混凝土的抗冻性及抗渗性和混凝土的渗漏点测定等。在这些检测项目中，有些为现场检测，有些为取样检测，还有现场检测与计算分析结合的方法。

混凝土中有害元素的含量、混凝土骨料的碱活性、混凝土的抗冻性和混凝土的抗渗性测定等项目均为取样检测。用钻芯机在结构上取出试样，在实验室进行试验。

如果说混凝土结构的检验与测试走的是“引进—消化—提高”之 路，则砌筑结构的检验与测试的发展则走的是“借鉴—独创”之路。砌筑结构检测方法的研究开始于二十世纪七十年代末，主要是将测定砌筑砂浆强度作为砌筑结构抗震鉴定和加固的评定指标。为了改变“眼观手捏”的判断方法，而进行了回弹法检测强度等方法的研究。到八十年代中后期，冶金建筑研究院和中国建筑科学研究院分别研究出冲击法和点荷法砂浆强度检测方法；四川省建筑科学研究院、北京市建筑工程研究院、西安砖瓦研究所等单位进行了砌筑用砖强度等级的回弹检测的研究。此后许多省市的建筑科学研究所都进行了砌体强度、砌筑砂浆强度或砌体块材强度等级检测方法的研究。1994年，《砌体结构力学性能现场检测技术规范》 编制组对部分已有的砌体结构检测方法进行了评审，将回弹法、电荷法、筒压法、射钉法和剪切法五种砂浆强度检测方法和推剪法、单剪法、轴压法、扁千斤顶和拔出法等五种砌体强度的检测方法纳入规程。这些方法大多数为我国科研人员创造发明的。除了上述列入规程的方法之外，近年来又有一些新的检测方法问世，如河北省建筑科学研究院的超声回弹综合法、中国建筑科学研究院的贯入法等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，在国内形成了百家争鸣的可喜局面。可以说，按“借鉴—独创”之路发展起来的砌筑结构检测技术已经达到了经济发达国家的技术水平。

钢结构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。

当前的建筑物安全事故与结构设计安全度无关，50年代的结构设计方法，与现在近似，当时所用的混凝土强度很低，只有110~140号，比现在的C15还低。50 年代初期施工手段也很落后，混凝土用体积配合比，人工搅拌，没有振捣器，且当时施工发生安全事故较少。有一些建筑物，如王府井百货大楼、北京饭店等，使用至今已逾45年，而且经过了唐山地震影响的考验。因此可以说，现在的安全事故与结构设计安全度是没有连带关系的。

结构设计，仍宜提倡节约关于节约钢材的问题。作为一个结构设计工程师，重要职责之一，就是以较少的材料去完成建筑物各种功能的要求。如果将构件截面任意加大，材料用量任意增多，这个工作建筑师也能做。在发达国家，节约材料也是工程师所追求的。1998年美国《商业周刊》 登载由美国建筑师学会（AIA）举办的最佳建筑设计竞赛，“节省材料”是该次竞赛的主题之一。纽约时报新印刷厂的设计，因采用规则的矩形平面和常规材料，节约五千万美元而获奖：又如香港中国银行（贝聿铭设计）因其结构方案布置得当，比同样高度的其他结构 大量节约钢材，所以若干个杂志上都发表文章加以表扬。

我国规范中的构造规定，并非都比别国低，我国规范规定的是最低用钢量，设计者一般根据结构重要性，予以适当提高，所以不能以此来判定在工程中的材料用量，更不能以最低值来与人家比。我国规范规定的柱子最小含钢量为0.4％，是不考虑抗地震时的数量，大多数城市设计时都考虑抗震，高层建筑更是都要 考虑，这时柱子的最小含钢量就是 0.5%~1.0%.而且设计单位在设计高层建筑的柱子时,用钢量常比规范要求的还大,因此与国外相比，实际用钢量并不太小。有些构造要求，已与国外持平，如剪力墙的最小配筋率为 0.25%，与美国相同。至于墙暗柱的配筋量，在许多方面已是世界领先。

我国规范对于梁受压钢筋的配筋率，有明确规定。且数值与美国基本相等，并非“无此规定”。至于受拉钢筋的最小配筋率，有设计经验的人都知道，在一般梁板构件中，此值并不起作用，有影响的是在类似基础厚板一类构件中。这种构件中，我国规范与国外规范相比，在某些情况下配筋更多。因为如美国或新西兰规范，对于控制最小配筋量还有一些放松要求的措施，可使配筋减少，所以在一定情况下，配筋可以更少。因此也不能一概而论，说我国的构造配筋比国外如何的少。

一个国家的规范，不仅仅是技术性的，还有很强的政策性，许多方面，是一个国家经济条件的直接反映。因此，我国规范的材料用量，当然应该比发达国家低,其安全度也低一些。这方面完全可以理直气壮地说，过去的设计标准，是符合我国国情的，是安全的。当然某些局部有不足，要不断修改。国外的规范也不是十全十美，也在不断的修改。过去的结构成功地经受了几十年的考验,那就是说，规范基本是正确的,安全度基本是能满足要求的。

现在这种关于建筑结构设计安全度的讨论是正常的，但会不会引起误导，使一些设计人员误以为按我国规范进行设计会造成不安全，以致盲目加大构件截面，增加用钢量，造成不必要的浪费。这种可能性，是不能不防的。

随着我国社会的发展，人们对建筑工程的质量要求越来越高，对建筑工程内部的结构情况都需要进行检测，检测的技术在不断的增多要求也越来越高，目前我国建筑行业高速发展，有关部门和社会人士都相当重视工程质量，发布了一些标准如指令性标准JG23-2001等，一些推荐的标准比如《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》（CESC02:2005）、《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:2007）、《后锚固法检测混凝土强度技术规程》（JGJ/T208-2010）等，这些标准对工程质量检测技术的完善至关重要，检测工作能够保证，那工程的质量就有了保证。结构检测技术主要是针对建筑物的受力、承载力等，我国目前使用的检测技术种类很多，目前为止国家还没有制定统一的标准。国内很多工程采用无损检测技术，方法主要分为表面硬度法、声学和超声波法、电磁法和综合法等几大类，无损检测技术的应用为我国检测技术的发展起到了很大的推动作用，我国在建筑工程检测技术的研究上已经取得了很大的进步，但还是存在很多不完善的地方。

目前我国的建筑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，能够拓展整个建筑工程检测技术的发展空间。建筑工程检测技术的不断改进和优化，能够为整个建筑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。

（二）国外研究现状

国外较国内起步早很多，技术手段也成熟很多。随着新的材料和施工方法出现，随之出现了许多新的检测技术。在各种材料、结构的生产和使用过程中，国外已经积累了大量的无损检测经验和数据，这些技术随着科技的发展近几年得到了快速的发展。

近年来由于住宅、公路、桥梁及核电站等建筑结构的损坏，使人们对混凝土现场强度试验的研究及应用极为关心。美国混凝土协会（ACI）及美国材料试验学会（ASTM）对现场浇灌混凝土的破坏或非破坏试验方面的研究工作十分重视。美国混凝土学会214委员会（现场混凝土强度试验结果评定委员会）于1978年11月在得克萨斯州休斯顿主持召开了“混凝土现场强度评定”会议。大会收到来自澳大利亚、加拿大、丹麦、英格兰、挪威及美国的^范文14篇，其中7篇论述了混凝土结构的无损检测。1979年7月在瑞典斯德哥尔摩召开了“国际混凝土结构质量控制”会议。大会^范文集中8篇^范文论述了混凝土结构无损检测。当前国外所采用的混凝土结构检测技术包括：贯入阻力技术，拔出试验，断裂方法，钻出样芯法，超声检测技术，回弹方法，成熟度方法，钢筋的电磁检测技术，声发射技术及综合检测技术等。

二、^范文提纲

引言：建筑工程结构检测技术的现状及前景

1混凝土结构材料基本力学性能试验

1.1混凝土材料力学性能试验

1.2钢筋力学性能试验

2混凝土结构实体检测

2.1回弹法检测混凝土强度

2.2综合法检测混凝土强度

2.3钻芯法检测混凝土强度

2.4混凝土强度的合格判定

2.5超声法检测混凝土缺陷

2.6混凝土中钢筋检测

3结构与构建的静力试验

3.1试验目的

3.2加载方法及规范

3.3测量方法及注意事项

3.4数据处理过程

4结构检测技术的应用及发展

4.1目前在应用中存在的问题

4.2个人对技术发展的看法

三、参考文献

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