構(gòu)損傷評估新技術(shù)涵蓋多種創(chuàng)新方法，在檢測技術(shù)方面，無損檢測技術(shù)可有效檢測判斷鋼結(jié)構(gòu)疲勞損傷并定量化評估，但存在檢測精度不高、成本較高等問題，基于模型更新的損傷評估方法，通過采集結(jié)構(gòu)響應(yīng)模態(tài)特征量，利用基本效應(yīng)法分析、貝葉斯概率積分的方差靈敏度分析等步驟修正數(shù)字化模型來評估損傷，數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，融合現(xiàn)代傳感等技術(shù)，獲取設(shè)備信息后用孿生模型進(jìn)行載荷識別，再經(jīng)有限元仿真分析與損傷識別實現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體故障預(yù)警與定位，極大拓展了鋼結(jié)構(gòu)檢測領(lǐng)域內(nèi)涵，提高了預(yù)測評估可靠性。

一、基于應(yīng)力數(shù)據(jù)的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷評價技術(shù)

• 應(yīng)力集中損傷檢測
  • 一種鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷評價方法包括獲取待檢測鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的應(yīng)力數(shù)據(jù)序列，此序列涵蓋若干采樣時刻下多個結(jié)構(gòu)區(qū)域的應(yīng)力數(shù)據(jù)。首先根據(jù)每個結(jié)構(gòu)區(qū)域與其他結(jié)構(gòu)區(qū)域在不同采樣時刻下應(yīng)力數(shù)據(jù)的差異，算出每個結(jié)構(gòu)區(qū)域的非結(jié)構(gòu)異常量。例如將每個采樣時刻下的所有結(jié)構(gòu)區(qū)域應(yīng)力數(shù)據(jù)輸入z - score異常值檢測算法獲取異常值，再通過特定計算得出非結(jié)構(gòu)異常量。接著按照非結(jié)構(gòu)異常量從大到小排序，取前三個結(jié)構(gòu)區(qū)域作為疑似應(yīng)力集中損傷結(jié)構(gòu)區(qū)域。然后根據(jù)疑似應(yīng)力集中損傷結(jié)構(gòu)區(qū)域在所有采樣時刻下應(yīng)力數(shù)據(jù)的變化趨勢得到置信因子，再獲取鋼結(jié)構(gòu)判定因子，進(jìn)而得到更新后應(yīng)力數(shù)據(jù)，最后根據(jù)更新后應(yīng)力數(shù)據(jù)獲取最終異常值，以此對待檢測鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行應(yīng)力集中損傷檢測，這種方法提高了應(yīng)力集中損傷檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

二、鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)后損傷評估技術(shù)

• 影響因素與損傷表現(xiàn)
  • 火災(zāi)對鋼結(jié)構(gòu)損傷程度的主要影響因素有火災(zāi)溫度、持續(xù)時間、鋼材類型和質(zhì)量。火災(zāi)高溫下鋼結(jié)構(gòu)會有多種損傷表現(xiàn)，如變形（熱膨脹和收縮引發(fā)，嚴(yán)重時失去承載能力）、強度下降（屈服強度和抗拉強度降低）、斷裂（脆性或塑性斷裂）等。
• 評估與修復(fù)方法
  • 安全評估方法
    • 可通過無損檢測（如超聲波、射線、磁粉等方法）判斷內(nèi)部損傷；進(jìn)行應(yīng)力分析評估火災(zāi)后安全狀態(tài)；檢查結(jié)構(gòu)整體性和局部缺陷評估結(jié)構(gòu)完整性。
  • 修復(fù)技術(shù)
    • 包括噴涂防火涂料提高耐火性能防止進(jìn)一步損傷；對已損傷結(jié)構(gòu)加固處理恢復(fù)承載能力；損傷嚴(yán)重時更換受損部分確保結(jié)構(gòu)安全。
  • 維護(hù)管理策略
    • 定期檢查及時發(fā)現(xiàn)處理問題；進(jìn)行必要維護(hù)保養(yǎng)工作（如防腐蝕、防銹等）；制定應(yīng)急預(yù)案應(yīng)對緊急情況減少損失。同時在修復(fù)過程中還需考慮經(jīng)濟(jì)性（修復(fù)成本與新建成本、效果的比較）和可持續(xù)性（減少資源消耗和環(huán)境污染，采用環(huán)保材料和技術(shù)實現(xiàn)綠色修復(fù)，全生命周期成本分析）。
  • 評估方法細(xì)節(jié)
    • 宏觀檢測：宏觀觀察和記錄、鋼材表面顏色變化分析、鋼結(jié)構(gòu)變形程度評估。
    • 材料性能測試：火災(zāi)后鋼材力學(xué)性能測定、焊接接頭質(zhì)量檢查、防火涂料耐火性能評價。
    • 數(shù)值模擬分析：采用有限元軟件進(jìn)行溫度場模擬、結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變計算與分析、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評估。
    • 無損檢測技術(shù)：如超聲波測厚技術(shù)、射線探傷技術(shù)、表面磁粉探傷或滲透探傷的應(yīng)用。
    • 損傷程度分級：初步損傷評級標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)合實測數(shù)據(jù)調(diào)整優(yōu)化、分級結(jié)果影響修復(fù)策略。
    • 專家系統(tǒng)與人工智能輔助評估：構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的火災(zāi)歷史案例庫、應(yīng)用人工智能算法進(jìn)行損傷識別、結(jié)合專家經(jīng)驗與機(jī)器學(xué)習(xí)建立評估模型。

三、房屋結(jié)構(gòu)損傷檢測技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)中的潛在應(yīng)用

• 無損檢測技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用
  • 無損檢測技術(shù)在土木工程領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于檢測結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷且不損壞結(jié)構(gòu)本身，包括超聲檢測、紅外熱成像、聲發(fā)射檢測、電阻測量等，并且不斷發(fā)展出現(xiàn)了如微波檢測、拉曼光譜檢測、激光超聲檢測等新技術(shù)，這些技術(shù)具有更高的靈敏度和精度，可能會被應(yīng)用到鋼結(jié)構(gòu)損傷評估中。

鋼結(jié)構(gòu)損傷檢測最新研究

鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)后修復(fù)案例分析

鋼結(jié)構(gòu)損傷評估經(jīng)濟(jì)性比較

鋼結(jié)構(gòu)損傷檢測技術(shù)對比