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检查 GF 结构 一般来说
土木工程结构系统检测与维护的性能 在过去的几十年中已经大大增加了。 这些活动的目的是检测 在早期阶段恶化以保证足够的安全和法律维修成本。 #39;这个 增加是由于几个因素的综合作用。 现代技术的应用，如高强度材料和精制 分析技术导致了最后一个新结构的更优化设计
或二十年。 但是，这些优化结构可能非常容易发生故障 只有一个结构成员。 因此，检测像这样的伤害非常重要 例如尽可能早的裂缝。 此外，优化的结构往往更多 比他们的前辈动态敏感。 以离岸业务为例 使用优化设计技术与结构放置在更深层次结合 更深的水已经导致结构的本征频率向下移动进入 波谱中能量丰富的部分。 这意味着有更高的风险 疲劳损伤。 有许多古老的建筑物，如转弯时竖立的铁路桥梁
本世纪仍在使用中，在过去的十年中，它已经变得有利可图 进行检查和维修，而不是拆除和更换。 此外， 由于时间的蹂躏，这些旧桥梁的损坏量增加了 加上交通负荷和交通密度的增加。 这两种结构中的某种非瞬时损坏的风险非常高 但也很难估计。 后者是主要的，因为随机的事实 环境负荷的性质和服务负荷以及不确定性
在由于老化现象而导致强度下降的模型中，不能可靠地计算出在使用寿命期间的任何时间的 损坏状态
结构体。 因此，裂纹检测的检测方法的使用和可靠性
成为土木工程结构安全性评估的一个更重要的因素，
功能。 因此，在过去的二三十年间，各种科学家都投入了相当大的人力 努力开发新的，更可靠和更少耗时的检测 方法来最小化土木工程结构中裂缝检测的成本。 这些方法或者基于在线测量或者周期性测量。 第一类似乎是最可靠的，但另一方面，它显然是最可靠的 两者中最昂贵的。 因此，许多科学家将工作集中在一起 发展可靠的方法来做出决定的范围和时间
定期检查之间的时间间隔。 本章的第一部分介绍了用于不同的方法 对定期视察之间的范围和时间间隔作出决定。 对最常用的无损检测方法的简短调查
第 2.2 节给出了钢筋混凝土土木结构的检查。 该 最后一节包含一个总结和一个结论。
2,1 速率和检查范围 土木工程结构的定期检查通常将在英国进行
按照图 2.1 所示的流程图，该方案比较广泛 用作海上平台和桥梁运行和维护的基础。 定期检查的速度和范围传统上由以下因素决定： 资深的结构工程师 该决定主要基于专业 经验和有关在设计阶段获得的效用比率的相同信息 以前的检查结果。 例如，中国管道接头的检查率 位于北海丹麦部分的海上平台一直持续到中期 八十年代完全基于 Palmgren-Miner 疲劳分析中获得的效用比率 在设计阶段和管接头相对于水位的放置。
下一次检查的时间是以类似简单的方式确定的，并且对所有混凝土桥梁进行目视检查 丹麦国家铁路公司（DSB），这些桥梁按照从 0 到 5 的等级进行分级。然后，关于下一次检查 的时间的决定是基于
表 2.1 是由具有丰富检验经验的结构工程师制造的 的混凝土桥梁。
表 2.1 用于确定检查率的原始方案的例子[80.7] 上述两个例子中所用程序的简单程度很高 以上是明确介绍的，以防止检查率取决于工程师 执行检查。 显然，这个传统程序的主要缺点是知识是
仅限于少数人，在很多情况下，这个决定是主观的。 定期检查引起业主等日益增长的兴趣 提高率的最佳策略领域的研究表现 以及土木工程结构的检查程度。 从作者的角度来看，解决这个问题最有前景的方法 这些观点是基于模式识别的（见例如 Ishizuka 等，
[83.1]）和基于概率的优化（参见例如 Madsen 和 Sa} rensen [90.1]和 Sommer 等人。 [9I，1]）。
Madsen 和 Sarensen [90.1]展示了如何基于概率的疲劳优化 设计，检查和维护都可以作为与之相关的强大工具 编制检查计划。 在设计中确定优化的检验计划 阶段，在安装阶段和每次检查之后，通过最小化总预期 该结构的剩余寿命的成本。 最小化与执行 尊重四个优化变量：检验数量，检验时间，检验 质量和构件厚度。 获得的安全系数的可靠性当然非常依赖于它的好坏 在检查过程中获得的数据是，或换句话说，适用性和 应用检查方法的有效性。 最常用的检查方法 将在下一节中介绍。
2.2 INSPECTIQN 技术 上述增加系统检查和维护的兴趣 土木工程结构当然会导致所进行的工作类似的增加 制定和完善检查方法。 主要努力是发展和改进非政府组织， 破坏性检测方法（缩写为 NDI 方法，因为它很少
无损检测方法可用于土木工程。 各种材料，结构类型等的使用导致了许多不同的方法， 这些或多或少适用于一般用途。 此外，通常可用的方法 中国结构检测
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也有某种限制，这使得它们非常适合揭示一种 的损害和无用的暴露他人，因此，检查的主要选择 方法应始终基于前面对结构的深入分析，并且 检查计划应在整个检查周期内严格评估。 该 最终检验计划通常会包含多种检验方法。 本节的目的是简要介绍最常用的 NDI- 方法用于土木工程结构的检查。 主要是呈现
基于 Burring 等人的书。 [87.1]。
2.2.I 视觉检查 目视检查毫无疑问是最常用的最古老的酸检查 方法在土木工程中，它可能永远不会被放弃。视觉检查 通常定义为检查，其中主管使用一个或多个 人类感官如眼睛视觉，听觉和味觉。 这些感官通常会是 辅以一些简单的辅助设备，如锤子和锤子等
放大镜。 例如，空腔和混凝土结构的脱粘/开裂 被锤子的菜单找到。 放大镜可以用于例如 揭示了钢结构和混凝土结构中的小裂缝。 目视检查的质量主要取决于经验和情况 主管的想象力以及竣工图和照片， 报告等来自任何以前的检查。 这意味着该地区的发展 目视检查主要集中在对主管人员的培训上
执行检查。 目视检查的文件通常是书面报告的补充 如有必要，附上照片，草图等。 目视检查通常用于全面了解结构并判断是否
在结构的某些部分需要一些更先进的检查方法或修理。 主管通常会在报告中使用标准的损坏术语。 这应该可以防止损害描述中的含糊之处。 这种标准的损坏术语例如用于检查 属于丹麦道路当局（VD）和丹麦铁路的桥梁 当局（DSB）（见[80.7]）这些桥梁定期受到如此呼叫 “一般检查”，只包括视觉检查。 如果“一般” 检查“显示出一些问题，然后进行”特别检查“，这个”Spe- cial inspection“包括更详细的视觉检查以及不同的补充 更先进的检测方法形式，如超声波（见第 2.2.4 节）。 视觉检查只能揭示可接近表面处或附近的缺陷。 意即 该方法不能孤立存在，但必须辅以其他检查
方法。
2.2.2 基于振动的检测和监测
本节给出的振动检测和监测方法是
很短，一般。 第 3 章至第 8 章包含更详细的方法描述 适用于土木工程结构的检查。 因此，重点在此 将这种方法的缺点和优点与另一方联系起来 本章介绍的检查方法。 振动检测和监测的基本思想是获取有关信息 一个结构从其动态响应到 cattier 人工或服务中的健全性 负载。 这种方法在土木工程结构方面相对较新，但是 多年来它已被广泛用于机械检测。 通常通过加速度计测量结构的响应
和/或应变仪。 原则上导致结构中某处的局部缺陷 结构整体动态特性的变化。 这意味着 传感器可以放置在结构中的任何地方，远离缺陷，哪个缺陷 当然，这个方法非常有吸引力。 但是，这种全球测量形式是 只适用于检测某种程度的缺陷，因为缺陷很小 对整体动态参数没有显着影响。 小的检测 因此损伤量必须基于本地测量。 区别 全球和地方之间的衡量毕竟只是一个言论问题，因为 两者的诊断方法是相同的。
存在各种方法（见第 8 章）来解释测量结果，但是 他们还没有完全开发。 这意味着振动检测和监测 现在必须补充其他检查方法以获得全面的观点 结构的可靠性。 该方法只需要有限的清洁 并且与结构材料无关。 此外，该方法便宜且快捷。
2.2.3 声发射 声发射的基本思想是测量那些弹性波
当物质经历状态改变时产生。 这种变化可以是例如 屈服，裂纹萌生，裂纹扩展和冶金学变化。 声发射通常发生在最常用的结构材料中 例如钢材，木材和混凝土，当应力超过以前的应力时。 这个 意味着声发射只能检测到测量过程中出现的缺陷。 因此声发射非常适合连续监测。 声发射是通过放置在表面的传感器来测量的 材料，至少需要三个换能器测量到达时间才能检测 缺陷的位置。
声发射不能用来估计缺陷的大小。当处理时 钢结构传感器可以安装在远离待检测区域的位置 使得该方法对于检查复杂结构（如离岸）非常有吸引力 护套结构，传感器之间的最大距离尤其取决于 材料的类型和机器的背景噪音水平等等。后者可能 由于声发射信号通常非常弱，因此造成重大问题。 声发射已经越来越广泛地用于海上检测
结构（见例如 chinn [90.3]和 Summer 等人[90.4]）。
2.2.4 超声波
超声波测试技术的基本思想是引入超声波（频率） 大于 20 kHz）通过发射器（见图 2.2）和 通过接收器测量超声波的回波。 超高速的速度， 声波是材料的属性，这意味着可以使用接收到的回声 检测瓷砖项目内的不连续性和缺陷。 存在大量不同的超声波检测技术（参见例如 Bs）等。
[87，1]和 Summer 等人。 [90.4]}，首先在数量上各不相同， 接收器和发射器的位置和结构。
2.2.5 磁粉检测 磁粉检测方法适用于检测表面缺陷如 例如铁磁材料中的疲劳裂纹。 该方法的原理如下。 将适当功率的磁场供应给测试物品。 磁场
然后通过磁性颗粒变得可见。 如果有缺陷，会导致 di- 在磁场中的行为会因此被检测到。 不会检测到平行或几乎平行的缺陷，这意味着它是必要的 在两个相互垂直的方向上磁化物品以获得失败程度的完整图像。 由于物品的几何形状，这 有时会很麻烦，
等等
磁粉检测方法是根据 Sommer 等人 [90.4]适用 在水下进行检查。 物品表面必须在测试区域保持清洁。 磁粉检测只能揭示可接近表面处或附近的缺陷。 这意味着该方法不能孤立，但必须补充乙醚 检验方法。
2.2.6 射线照相
射线照相检查是基于 X 射线和伽玛射线的性质 穿透固体并使胶片变黑。 通过物品的辐射量取决于其他因素 物品的厚度，这意味着物品内部的瑕疵，蛀牙等将显示为 电影中的黑点。 射线检测可用于检查各种材料，并且不需要
清洁表面。 但是，该方法要求项目的两侧都可以访问，这会减少 瓷砖应用面积相当大。 此外，这太耗时了 昂贵的执行基于射线照相的全面检查。 如此射线照相 检查绝不能孤立，但必须由其他检查加以补充
技术，
2.2.7 涡流 涡流检测方法的基本思想是在涡流中产生涡流 通过线圈中的交流电测试物品，使其靠近表面 项目。 线圈中的交流电流产生称为主场的磁场， 它在物品中产生涡流（见图 2.3），后者提出了 a 次级磁场与主磁场相反。 表面缺陷将导致 a 涡流的变化，从而也在二次场中。 后者则会
引起主磁场的变化，从而改变线圈中的电流。 这个 电流变化通过电流表测量并用于检测表面
缺陷。 2.3 结论
进行的文献研究表明，目前在那里有很高的活动 决策方法的发展方向决定了决策的速度和程度 检查。 基于概率的疲劳设计，检测和维护方法的优化
由 Madsen 和 Srensen 提出[90.1]是解决这一问题的最有前途的方法 问题。 然而，检测方法的可靠性和质量是所有方法的薄弱环节。
第 3 章 基于振动的检测
本章的目的是对不同主题做一个简短的概述
包含在一个完整的 VBI 程序中，并对 VBI 的例子进行了回顾。 本章 分为两部分。 一个简短的“一步一步” - 描述一个 VBI 程序是
在 3.1 节中给出。第 3.2 节包含了对使用 VBI 的论文的评论 在真实的结构上。
3,1 VBI，STEP BY STEP
基于振动的监测程序可能遵循图中所示的流程图
图 3.1。该流程图是图 2.1 中的缺陷图的详细版本。 测量程序的设计和计划应与平行进行 传统的结构设计，通过这个程序可以合并 加速度计的固定点等，作为结构的自然部分并由此 尽量减少这些涂料在结构上的损坏风险。 其中的疲劳裂纹 导致亚历山大·基尔兰离岸平台的失败被启动 在施工完成后安装水听器支架期间
Moan [85.2]）。 测量程序的规划和设计，主要基于 灵敏度分析结果可以或多或少地复杂化
方法。 加速度计主要靠直觉放置。 神经方法， 它们基于对最优信息的不同要求，最近才有
（见例如 Kirkegaard 等，E90.7））。 6.4 节包含一个简短的内容 介绍一些适用于测量程序设计的方法。
图 3.1。VBI 程序的流程图（Rytter et al。[91.12}） VBI 原则上可以用于各种结构，无论它们是为什么设计的 动态加载与否。 灵敏度期间必须开发动态模型 分析，如果后者是相关的。 传统设计中使用的动态模型往往是保守的，这意味着
那么 trey 不一定很好地描述所有相关的动态特性，例如，只需要对基本固有频率 一个烟囱根据丹麦代码执行阵风设计。但是，如果必须将 VBI 程序应用于烟囱，其他自然频 率也可能需要基准估计。 这意味着，在 VBI 程序中使用之前，经常需要修改设计中使用的 动态模型。
敏感性分析的目的是揭示哪些损害指标（参见 第 5 章）适用于检测结构热点的损伤。 它是
取决于结构特性的变化，采取所有潜在的咆哮伤害是重要的 在敏感性分析期间考虑到。 海上结构的海洋生长 导致例如结构的固有频率下降。 更多细节 有关灵敏度分析的性能在第 6,2 节中给出： 敏感性分析的结果有时
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