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第一篇土木工程检测论文范文参考：钢结构损伤诊断实用方法研究
土木工程结构在长期的服役过程中不可避免地遭受损伤,损伤将导致结构抗力衰减,极端情况下会引发工程事故,造成重大的人员伤亡和财产损失.因此对结构的损伤识别法进行深入的研究意义重大.目前,结构损伤识别研究虽然已取得了一些成果,但可用于工程实践的损伤识别方法却很少.究其原因,多数损伤识别方法存在两个重要缺陷,一是现有的工程检测技术无法为损伤识别方法的实施提供精确的并且数量足够的实测数据,二是多数损伤识别法缺少用于判断结构损伤的代表结构健康状态的基准.针对上述问题,本文提出了三种实用结构损伤诊断方法,并利用钢桁架、钢壳等结构模型的试验初步验证了这些方法的有效性.以下是本文的主要工作.
1、提出并总结了三种用于结构损伤识别的新方法:对称信号法,动静结合法和乐音准则法.(1)对称信号法是基于对称信号法基本原理的损伤识别方法,该方法适用于结构中满足对称条件的杆件间的损伤识别,它是基于局部检测的损伤识别方法,损伤识别的灵敏度高并可实现结构的损伤定位.(2)动静结合法适用于满足对称条件的多个梁式结构间的损伤诊断,动静结合法本质上实施的是整体结构的静力检测法,但动静结合法依据动、静参数的相关关系可以实现动力测试等代静力检测的效果,从而增强了静力检测法的实用性,其健康基准是我国现行规范中结构变形的限值.(3)乐音准则法是一种基于结构频谱分布规律的损伤识别方法,此方法适用于均质、规则结构的损伤诊断.规则结构的频谱分布具有谱图清晰、峰点分布呈梳齿状的特征,类比乐音现象将这一频谱特征定义为结构的乐音准则.乐音准则即为乐音准则法的结构健康基准.以上三种损伤新方法均具有严格的工程适用条件,无需复杂的反演计算,具备判别损伤的结构健康基准,用于损伤识别的结构参量具有较高的工程测试精度,因此这些方法具有良好的工程实用前景.
2、对一个典型的梁式钢桁架结构进行了损伤相关的试验研究.设计建造了一个8米长的钢桁架结构,通过不同截面杆件的轮换可构造出多种损伤工况.通过试验获取了钢桁架结构的刚度、固有频率、阻尼、振型等基本结构参数.在参数识别的精度和可靠性上,一阶频率和刚度明显优于其它参数,并且二者的改变量与桁架的损伤程度单调对应,因此用其作为结构损伤识别法研究的损伤标识量.
3、通过钢桁架的动、静力联合试验验证了动静结合法的有效性.通过杆件组合构造了12个具有不同损伤的桁架结构样本,用试验方法获取了各样本结构的刚度和一阶频率,采用一元正态线性回归的数学模型建立了代表刚度与一阶固有频率相关性的数值关系式.初步验证了动静结合法的有效性.
4、对称信号法的试验验证及单裂缝损伤模式下两端固支梁的固有频率解析式推导.在钢桁架上选取若干对称杆件进行了四种损伤工况的动力测试,试验结果显示对称信号法能轻易地识别杆件的各类损伤,具有很高的灵敏度.采用一个质量忽略不计的抗扭弹簧来模拟梁中的裂缝损伤,推导了单裂缝固支梁的频率方程,并以钢桁架损伤试验中一根损伤杆为算例,验证了该频率方程的计算效果.
5、通过三个钢质壳体结构的损伤试验验证了乐音准则法的有效性.用三个相同的钢质壳体结构进行试验,通过振动测试获得了三个钢壳的频谱分布规律.无损的钢壳结构的频谱具有谱图清晰、峰点分布呈梳齿状等特征,这与乐音准则法中乐音准则的特征相符.实施损伤识别时仅需将三个钢壳的频谱置于一个坐标系下进行对比即可轻易地发现结构的损伤.
6、空间钢网架屋面结构的工程健康诊断.结合两个实际工程的健康检测的实施过程,对网架结构健康诊断中的若干问题进行了总结与分析.对于承载力存在问题的网架结构采用静力加载法可以获得满意的健康诊断效果.振动检测用于结构振动问题的分析十分有效.
第二篇土木工程检测论文样文：分布式光纤传感技术在结构应变及开裂监测中的应用研究
分布式光纤传感技术引入国内已有近十年时间,已在相当工程中得以应用,并取得了许多成果.然而,在实际工程应用中分布式传感光纤的布设技术和工艺扮演着重要角色,布设过程中必须考虑光纤的存活率,过多线路修复会明显增加线路的光纤损耗,从而造成监测网络稳定性降低甚至失效.特别是大型新建结构监测,施工过程铺设的分布式传感光纤极易受其它工种破坏,将其埋入结构内部可为传感光纤提供稳定工作环境.BOTDA作为一种分布式监测技术,通过合理地设计监测网络可实现结构整体性能的监测,但构件的局部相关性能如结构开裂,同样也是影响结构安全性、适用性及耐久性的关键指标.
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本文围绕BOTDA技术应用于结构应变和开裂监测中的关键技术,通过理论分析和试验研究完善了分布式传感光纤在混凝土内部的布设工艺,同时进行了分布式光纤监测结构开裂的试验研究,作为结构整体健康监测的重要补充.
本文主要的研究工作归纳如下：
(1)采用气吹-灌浆技术进行混凝土内部光纤布设工艺的研究和完善：依据三步骤布设传感光纤,首先通过研制的微管固定装置在结构内部布设微管,再采用气吹技术将传感光纤吹入微管,最后采用灌浆技术固定传感光纤.并通过室内模拟试验,比选传感光纤类型、微管连接方式、一次性布设长度等,完善布设工艺,
(2)分布式光纤传感器应变传递性能分析和研究：通过理论分析和试验研究对埋入式及表面式光纤传感器的应变传递性能进行系统研究,分析不同管径、光纤类型、粘结剂对测量精度的影响,为适应于不同结构的传感器优化设计提供指导,
(3)依托隧道健康监测项目,进行了气吹-灌浆工艺铺设传感光纤的工程应用,实现了混凝土内部应变的分布式监测.将光纤时变应力场监测结果与施工初期埋入的传统传感器初始应力场叠加,得到隧道二衬的长期真实应力水平.通过Labview软件编制了数据处理及评估软件,通过光开关等硬件设备集成了隧道健康监测系统,
(4)研究利用BOTDA技术对历史文物进行了保护监测,考虑到文物具有历史价值高、损伤监测范围大、美观要求高等特点,设计了合理的光纤布设方式和全过程监测方案.并将其运用在某独木舟出土全过程监测中,监测数据表明,采用的文物保护、加固措施非常有效,可保证独木舟出土、保护、馆藏过程中的安全,同时也证实了分布式光纤传感技术在文物保护中具有实践意义,
(5)结合BOTDA和光纤光栅(FBG)监测技术,对某砖混结构的托换梁改造加固进行了检测,为圈梁托换成框架梁的整个过程进行安全监测.一方面保证了托换过程的安全性,另一方面为所设计的托换方式的有效性和工作性能研究提供了数据支持,为后续托换梁优化设计提供参考,
(6)进行了BOTDA技术在结构开裂监测中的应用研究,采用标定试验和斜交光纤组的方式监测裂缝的宽度及走向,建立了光纤应变和裂缝宽度、夹角间的关系.并采用室内模拟及加速锈蚀的方式,研究其应用于钢筋锈蚀监测中的可行性和有效性,
(7)在大量工程应用和室内试验的基础上,总结了使用BOTDA技术过程中的问题及解决方法,为解决分布式光纤传感技术应用于结构健康监测的关键技术提供了参考.
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第三篇土木工程检测论文范文模板：光纤光栅智能材料、结构的研究与应用
智能材料是一个具有感知、驱动和控制等功能的智能化的材料系统.智能材料代表了材料科学的最活跃方面和最先进的发展方向,成为了科学界研究的热点.
结构健康监测是土木界亟待解决的重大理论与现实问题,结构健康监测的实现对于保障重大土木工程如桥梁、超高层建筑、大跨空间结构、大型水坝、核电站以及输油、供水、供气等管网系统等的结构安全具有重大的现实意义.
智能材料应用于结构健康监测的研究,是21世纪具有挑战性的课题.利用智能材料与结构技术解决重大土木工程结构在整个服役期内的健康监测和安全评估问题,是一个全球性的研究热点,具有重大的经济价值和社会意义.
光纤光栅智能材料是近年发展起来的先进传感材料,它有效克服了当前常规传感系统在长期稳定性、耐久性和分布范围方面存在的不足,最有希望满足现代工程结构监测的高精度、远距离、分布式和长期性的技术要求,具有传统技术无法比拟的优势.研究开发在长期稳定性能上满足工程要求的新型光纤光栅智能材料是从根本上实现结构健康监测的核心工作之一.
本论文在国家自然科学基金、国家863计划和湖北省重点攻关项目的支持下,在导师的悉心指导下,从光纤光栅智能材料的传感机理出发,研究了大型土木工程结构健康监测系统的构成、功能、监测内容、手段及实现,在试验的基础上研制了光纤光栅锚索测力传感器,并将之成功应用于武汉晴川大桥健康监测系统,监测结果与理论计算基本吻合.本文接着研究并总结了传感器在大型土木工程结构健康监测中的优化布点方法、健康状况识别准则以及现场监测数据的采集及后处理方法,对大型土木工程健康状况监测智能化、网络化、系统化的实现具有重要意义.本文最后结合不同类型(在建、已建、加固)重大土木工程健康监测的试验和应用,从材料、构件、结构等方面探讨了用于重大工程结构的光纤光栅传感器的制备、封装、埋入、粘接、安装保护工艺等技术以及光纤光栅传感网络设计技术和系统集成技术,部分监测试验结果并与常规监测结果进行了对比分析,最终实现了在重大工程建设中的应用.
本论文的多项研究成果通过相关的成果鉴定,并已在多个重大工程项目上获得成功应用,成为国家科技进步二等奖的部分内容.
第四篇土木工程检测论文范例：基于模糊系统方法的混凝土强度评定模型研究
近年来建筑工程质量事故已经成为困扰土木工程界的一个世界性问题.混凝土是建筑工程中最主要的结构材料之一.工程质量事故的发生多与混凝土抗压强度未达到设计要求有密切的关系.因此,加强混凝土的质量检测与控制成为当今建筑工程技术中的重要课题.在我国,混凝土无损检测以其简单、易行、经济等优点被广泛应用于结构混凝土强度评定.根据多个被测物理量从不同角度对混凝土强度进行综合评定,比单一物理量的无损检测方法具有更高的准确性和可靠性,是目前混凝土强度无损检测技术的一个重要发展方向.但是同时考虑多个被测物理量并不能克服混凝土强度评定中的不确定性,混凝土强度评定受到如原材料、配合比、龄期、养护条件等多个因素的影响,具有一定的不确定性.模糊数学是解决不确定问题的有力工具,因此,本文提出了一种基于模糊系统方法的混凝土强度多参数综合评定模型.主要完成了以下工作:
(1)提出了一个针对混凝土强度评定问题的特殊的建模优化方案.整个过程并不是单向的,而是循环的.随着模型的不断使用,数据集中的数据将会不断增多,新的知识将被发现,已有的知识可能会被修正,知识的精度将会越来越高,蕴含在数据中的信息的价值将得到体现,大量的工程检测数据将得到有效利用.
(2)在青岛市建筑工程质量监督站的配合下,对青岛地区5市3区范围内混凝土常用原材料的基本情况进行了较细致的调查,包括:常用的水泥厂家、品种情况,常用的细骨料级配情况,常用的粗骨料品种、级配情况,常用的混凝土外加剂品种等.为后续的混凝土无损检测试验提供了可靠的依据.
(3)采用青岛地区具有代表性的混凝土原材料及成型养护条件,严格按照地区测强规程的要求,制作了一千两百多组标准试件.对这些试件进行非破损法检测和试压法测定抗压强度,经过两年系统的试验研究,建立了一个适合于青岛地区的混凝土强度评定原始数据集,其中每组数据均由超声值(km/s)、回弹值、碳化深度值(mm)、含水率(%)和混凝土抗压强度(MPa),共计5个被测参数组成,提出了数据集中一些数据预处理的方法,确定了混凝土强度模糊评定模型的输入变量为:超声值、回弹值、碳化深度值、含水率,输出变量为:混凝土抗压
第五篇土木工程检测论文范文格式：山岭隧道与地下工程健康评价理论研究及应用
随着我国交通基础设施建设事业和城市规模扩大化的快速发展,我国已经成为世界上隧道和地下工程最多、最复杂、今后发展最快的国家.但是,我国的隧道与地下工程养护技术起步较晚,营运隧道的健康状态不容乐观.对于这类混凝土支护结构的健康诊断目前还是主要依据监测资料建立监控模型等方法进行,虽然在实际工作中采用统计模型、确定性模型和混合型模型等取得了一定的成就,但是多数都是针对单个测点的数据进行处理,并且对于结构的健康状态的评价多以定性的描述或静态的评价结果作为判断依据,系统性和全面性存在不足,对于该类建筑物日常维护与修缮的正确指导带来困难.本文结合工程实例,从隧道营运状态的健康指标全面性出发,提出了能够基本正确反映隧道健康状态的定量与定性相结合,最终以定量结果加以评价的指标体系,给出了相应指标的判定标准和权重,引入动态模糊评价理论,建立了隧道与地下工程健康状态动态评价模型,最后通过室内相似模型试验的方法,验证并修正了部分健康诊断指标判据,结合工程实例证明了本文提出的评价系统和评价模型的正确性.本文主要取得的成果如下：
1.从隧道与地下工程健康综合诊断的具体特点出发,结合实际工程需要,在制定诊断指标体系中诊断指标的原则基础上,对于隧道与地下工程的支护与营运状态下的各种破损形态和影响因素进行了充分的分析,最终遴选并确定了支护结构裂缝、渗漏水、支护结构材料劣化、支护结构背后空洞、支护结构变异和支护结构起层、剥落共六个诊断指标以及各自的诊断子指标系统,构成了较为完备的隧道与地下工程健康诊断指标系统.
2.结合各层诊断指标和最终诊断目标,从相应规范、已有方法、实践经验、医学上对健康的划分等多方面因素考虑出发,对隧道与地下工程综合诊断结构体系中的健康评价集进行了设计,将隧道与地下工程的营运状况共分为健康、亚健康、病害和病危四个等级.
3.在实际工程实践中,各种定性或定量的判定指标标准都有其相对性,一般将判定标准与实际工程监测和检测的实际情况综合利用来加以判别.本文结合国内外工程实践经验和规范等,给出了相应评判指标体系的判定标准.
4.本文提出了隧道与地下工程“健康值”的概念,使不同层次及各层不同指标的评价具有统一的含义.较为深入的研究了定量和定性诊断指标进行初始数据标准化的方法,基本解决了由于隧道与地下工程综合诊断结构体系中的诊断指标在表述方法、取值范围、度量方法和度量单位之间各不相同造成的同层诊断指标之间相互比较困难的问题.
5.根据隧道与地下工程健康状态诊断指标体系中诊断指标权重的特点,通过对已有权重方法的对比研究,采用乘积标度法确定了指标层指标的标度权重,并综合运用乘积标度法和模糊人工神经网络的方法分别确定了六个准则层的标度权重.同时基于最优化原则,采用融合权重的方法最终确定了准则层的标度权重,有效避免了单一权重赋值方法的人为性误差,为后面的评判奠定了基础.
6.针对一般模糊综合评价时把评价指标作为常量进行评价,而很少考虑评价对象的特征值随时间而变化的情况的特点,提出了隧道与地下工程动态模糊综合评价法.提出了可变模糊集理论、相对差异函数模型、模糊可变评价模型.构造了动态模糊综合评价法中的隶属函数,并结合实际物理意义,构造了吸引(为主)矩阵、范围域矩阵和点值矩阵.
7.结合重庆市”八一”和“向阳”隧道工程实例,研究了动态模糊综合评价方法在隧道与地下工程支护结构健康综合诊断中的应用,实现了对隧道与地下工程支护结构健康状态的动态量化综合评价,结果表明,计算结果对于评判隧道与地下工程支护结构的健康状态更具稳定性,有利于该类工程的合理判断与分期、分批治理研究.
8.采用室内相似模型试验,结合实际工程实例,分别研究了隧道支护结构衬砌减薄、拱顶支护衬砌背后空洞与相关组合状态下,在竖直应力作用下围岩与支护结构破坏规律与极限承载能力,得出了隧道支护结构在相应的结构状态下健康状态的阶段判据.判据承载力曲线呈现明显的“S”型或反“S”型,可以划分为承载力缓慢褪化阶段、快速褪化阶段和褪化完成阶段,相对应的阶段可以划分为隧道结构的健康等级与级别,为隧道支护结构的健康判断提供了判断依据与方法结果表明,采用试验方法得到的结构健康状态判据与实际工程判据之间具有很好的相似性,可以修正实际经验判据,与相关判据联合使用,可使隧道支护结构健康状态的判断更加接近于真实,增强工程判断结果的科学性和合理性.
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