浅析结构健康检测

摘要：结构的健康检测和损伤识别对于预测结构及构件的性能的变化和剩余寿命，提高工程结构的运行效益、保证人民生命财产的安全具有重要的研究价值和实际意义。

关键词：健康检测 损伤识别

1 结构健康检测的意义

随着经济的发展和人们生活水平的提高，人们越来越重视各种建筑结构及生命线工程结构在他们的使用寿命之内的安全性。因此定期检测这些机构的长期超负荷载运行状态的安全性及在遭受重大自然灾害后（比如地震、海啸等）的安全状况显得尤为重要。这也已经成为社会公众和政府的关心重点。如地震海啸等重大之然灾害发生后，立即给出结构损伤状况的评估，可以为政府组织营救，及时运输救灾物质提供重要依据。由于环境恶化，出现了结构使用环境的变化，还有结构运行条件的变化，都会对结构的使用过程中带来安全隐患，尤其一些重大的生命线工程，比如跨海大桥，拦河大坝等，对这些结构的损伤情况给出及时的预警，也显得十分的必要。

近年来，公众对结构的安全性和耐久性的要求越来越高，因此现场及时的检测技术也普遍受到重视，检测技术也广泛的应用于建筑结构的质量评价。随着经济及科学技术水平的发展，人们对工作和生活环境的要求越来越高，这样迫使一些新技术的不断产生，这也要求检测技术和手段向更深的层次发展，以适应实际的需要。而且现代结构工程不仅单纯的考虑结构的正常使用，而是考虑设计、施工、维护的全过程，所以我们在考虑这些过程的同时，更应该注重新的检测技术及手段的研究及发展。

由于计算机的技术的应用，使得检测技术及处理手段有了快速的提高，使原来单一的检测及损伤判断变得多元化、集成化，也使得检测精度得到了更多的可靠性。但是随着世界和平化趋势的发展及对人们本身生命和财产价值的保护要求的提高，结构的健康检测技术也需要不断快速的提高。

2 结构健康检测的概念及发展

2.1 基本概念 结构健康检测：所有的结构，无论是自然还是人工，在其使用期间都会累计损伤，健康检测是只利用现场的、无损伤的检测方法获得结构的内部信息，以便了解结构的损伤及退化的改变，及时的对结构的安全性作出评价。

结构损伤检测：属于健康检测的分枝，指结构受到极端自然灾害、巨大人为破坏后，测定及损伤位置及程度，及时判断其后继使用条件等。

2.2 发展状况 结构的健康检测起源于1954年，最初的目的是进行结构的荷载监测。随着设计日益向大型化、复杂化和智能方向的发展，这门技术才逐渐的发展和丰富起来。但由于监测系统成本比较高，最后只是应用在大型桥梁等工程，但是美国、日本、德国等经济发达国家已经将此技术应用到高层、大型复杂结构上。在我国目前主要应用在大跨桥梁中。

随着经济的发展和技术水平的提高，我国也逐渐研制出自己的监测系统及方法。

如大连理工大学的欧进萍院士、东南大学的曹双寅教授等都对损伤监测方面进行了深入的研究工作。目前已经研发了单层厂房的专家系统Raise-1等，研制了混凝土李峰诊断专家系统等，并取得了显著的经济效益。

损伤监测是为了解决评估结构的强度、安全性能及耐久性能而提出的，对土木工程结构的性能监测及预报，不仅会大大的减少维修费用，及时准确的提供结构的损伤信息，保证结构工作的安全、稳定。

2.3 发展趋势 随着计算机远程技术的发展，近年来出现了许多新的检测技术及方法，例如GPS定位系统、光纤传感技术、远程监控等等。这些新的技术的出现使结构的健康检测正在向着在线、实时、动态、实时监控的方向发展，这将会引起工程结构的安全监控、防灾及减灾等领域的一场革命。

近几年，一些智能材料不断的出现，并应用到各个领域的研究中，使得结构健康检测有了更好的应用前途，随着技术的发展及深入研究，更多的方法会不断的涌现。这也已经成为了一个专门研究课题。1997年起美国斯坦福大学就已经成立了结构健康检测的国际专题研讨会，并且每两年举行一次。2002年，第一届国欧洲结构健康检测国际专题研讨会在法国巴黎召开。

3 结语

随着经济及科学技术的发展，结构健康检测理论及方法会不断的完善和充实，必将会在国内经济发展中得到更多的应用，取得显著的经济效益。

参考文献：

[1]李国强，李杰.工程结构动力检测理论与研究[M].北京：科学技术出版社，2002.

[2]何亮.结构震动的多尺度分析与融合[D].浙江：浙江大学工程学院，2006.

[3]向阳，史习智.混凝土结构缺陷的融合识别研究[J].振动工程学报，2001，1（14）：36-41.