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揭示橋梁檢測的復雜性并探討其重要性
橋梁檢測是一門專業性極強的技術,涉及橋梁結構、儀器設備、數理統計、結構模擬計算、自動化以及人工智能等很多學科。目前很多人員對于橋梁檢測的認識可能比較膚淺,僅從其工作表象認為橋梁檢測就是簡單的橋梁病害的量測和整理。這也導致了目前一部分橋梁檢測人員整體水平相對較低,檢測行業入門門檻也相對較低。目前公路交通行業對于橋梁檢測人員的要求是通過職業資格認證,即具備公路水運檢測試驗的橋梁與隧道檢測工程師或助理檢測工程師。但從橋梁檢測的技術特點來看,具備職業資格證書應該是最低的入門要求,從業人員還應具備扎實的橋梁結構理論、自動化量測、數據處理以及分析的能力,此外從業人員還應進行相關理論的培訓和繼續教育。
1、現象和本質是揭示客觀事物的外部表現和內部聯系相互關系的范疇。
對于具體橋梁檢測來講,橋梁結構的各種病害如橋梁上、下部結構混凝土開裂、破損、滲水,支座和伸縮縫的損壞以及其它種類的病害等,這些具體的各種病害都是橋梁結構損傷的表觀現象;而引起橋梁結構各種表觀的病害的各種內在原因則是本質。
對于橋梁結構表面的缺陷、病害則需要檢測人員通過各種技術手段去“感知”和“測量”,這是對橋梁病害獲取或采集的過程,這也就檢測工作中的“現場檢測”。而這種現場檢測有時受一定條件的限制帶有一定的局限性,有時也有一定的主觀性。如檢測人員對一些重要關鍵病害認識不足(實際上對結構承載或使用有重要的影響),而導致現場采集表觀病害出現遺漏。“現場檢測”主要是對表觀病害的采集和記錄的過程,許多人認為就是簡單重復的過程而對檢測工作認識不足。如何保證橋梁檢測現場對橋梁病害采集的病害的準確對于橋梁檢測工作至關重要。
而形成橋梁各種病害的內在原因,也就是橋梁結構各種病害的成因分析對于橋梁檢測人員可能是比較困難的一件事情。因為橋梁病害的成因分析則屬于“本質”,要把握本質對于檢測人員則有更高的要求。舉個例子來說,混凝土結構開裂的從根本上來說都是由于混凝土拉應力過大所造成,而混凝土裂縫的分布特點則有裂縫長度、深度以及表觀形狀等各種不同的表象。
2、如何從混凝土開裂這一表象中辨識出造成混凝土“拉應力過大”的主因,則需要對各種裂縫形成的原因有清楚的認識。
造成混凝土開裂的原因有可能是設計、施工、預應力施加不當、混凝土養護、運營環境、以及各種荷載作用等。而各種不同因素形成的裂縫在橋梁結構的分布部位、裂縫分布特征等方面可能會有一定的區別,甚至不同因素形成的裂縫分布可能相近或相同。有時裂縫的形成可能由于多種因素綜合作用所形成的,這給裂縫成因識別帶來更大的挑戰。在有些情況對裂縫形成機理這一“本質”的把握可能需要借助更多的資料如設計資料、施工記錄以及橋梁檢測、監測的歷史數據來綜合分析。
現象與本質的辯證關系來看橋梁檢測,橋梁結構的任何一種表觀病害都有其形成的內在機理,而橋梁結構任何內在損傷或受力在都有其具體的表觀體現。因此橋梁結構在出現任何損傷、結構在受力條件下都會有表觀的缺損、應變、撓度變形以及其它靜動力力學特性參數的表現。從某種程度上來講,通過橋梁檢測可以對橋梁結構的損傷、各種力學特性進行有效的識別和評估,這也是橋梁檢測對于橋梁安全運營的意義所在。
橋梁檢測對于橋梁內在損傷和狀態評估的準確性也同橋梁檢測技術和理論的發展息息相關,目前對于實際運營橋梁內部損傷識別的機理研究和理論的發展也存在一定的局限。因此現象與本質的辯證關系來看,橋梁檢測技術是保證橋梁安全運營的重要技術手段,但受限于檢測技術以及實橋結構損傷識別等技術發展,仍有一定的局限性。
3、從方法論的角度來看。
從想象到本質的對立要求橋梁檢測工作應該通過橋梁檢測表觀缺陷或力學特性參數來把握橋梁結構的受力性能以及結構的工作狀態;從想象到本質的統一關系層面來講,橋梁檢測技術應不斷發展來實現通過橋梁檢測來準確評價橋梁技術狀況。這需要國內外檢測人員和專家、學者以及研究機構對橋梁各種檢測新技術、橋梁損傷識別的理論等不斷研究,是橋梁檢測技術發展滿足橋梁準確評估的需求。
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