建筑钢结构无损检测技术新应用

超声相控阵扫描检测技术是借鉴相控阵雷达技术的原理发展起来的，其发射超声波进行无损检测的原理与普通超声波检测是相同的，但探头是由多个压电晶片单元组成阵列，通过控制各阵元发射的声波的相位实现对超声波声场的控制。由于该技术采用了动态聚焦及声束的角度扫描技术，因此使检测效率和灵敏度大为提高，且检测结果更直观。目前，对该检测技术的应用还存有一定的障碍，如设备计量、使用标准、人员培训等，但随着该技术的日益成熟，它的应用一定会在建筑钢结构检测中普遍起来。

建筑钢结构中的焊缝较多，由于焊缝本身有一定的工艺评定标准，因此首先可以通过目测和测量来对焊接质量进行检测，这时就要用到目视检测（VT）技术。通过目视检测可以对焊缝的外观首行检测，可以发现咬边等外观缺陷，经过修磨以后再利用其它检测技术进行进一步检测。目视检测技术是上非常重视的一种无损检测方法，但在国内的无损检测中没有得到足够重视，未来需要不断加强这一检测技术的应用。

钢结构的建筑类型，以其钢材质所特有的轻便、高强度、抗变形等特征，得到建筑行业的普遍认可，并越来越广泛的应用到各项建筑项目中。

钢结构建筑在一个国家的使用率成为了国家经济发展水平的标志，拥有越多的钢结构设施，则说明该国家经济、科技水平相对越高。而在我国，随着2008年奥运会主会场“鸟巢”这一钢结构建筑的建成，钢结构建筑更是成为了为人们所十分追捧的建筑类型。

常见的钢结构检测技术共有三种，依次为模拟实验技术、破坏性实验技术及无损检测技术。模拟检测实验技术即通过对钢结构产品的仿真模拟进行检测的过程。即检测过程中，通过一系列的模拟手段，制造出与实际钢结构及其相似的实验模型，同时，另模拟出实验模型所处的现实环境及可能遭受的压力等破坏。以该方式对实验模型进行检测，通过对模型性能的测定确定被测钢结构建筑的性能好坏。模拟实验是一类可信度较高的实验方法，由于所模拟的实验模型及实验环境真实、直观，故检测结果争议性小。但是，由于模拟实验检测周期长，检测技术难度较高，故该检测技术具有明显的实用性缺陷。

钢结构的建筑类型，以其钢材质所特有的轻便、高强度、抗变形等特征，得到建筑行业的普遍认可，并越来越广泛的应用到各项建筑项目中。

钢结构建筑在一个国家的使用率成为了国家经济发展水平的标志，拥有越多的钢结构设施，则说明该国家经济、科技水平相对越高。而在我国，随着2008年奥运会主会场“鸟巢”这一钢结构建筑的建成，钢结构建筑更是成为了为人们所十分追捧的建筑类型。

常见的钢结构检测技术共有三种，依次为模拟实验技术、破坏性实验技术及无损检测技术。模拟检测实验技术即通过对钢结构产品的仿真模拟进行检测的过程。即检测过程中，通过一系列的模拟手段，制造出与实际钢结构及其相似的实验模型，同时，另模拟出实验模型所处的现实环境及可能遭受的压力等破坏。以该方式对实验模型进行检测，通过对模型性能的测定确定被测钢结构建筑的性能好坏。模拟实验是一类可信度较高的实验方法，由于所模拟的实验模型及实验环境真实、直观，故检测结果争议性小。但是，由于模拟实验检测周期长，检测技术难度较高，故该检测技术具有明显的实用性缺陷。

钢结构由于所用的结构材料强度高，用其所制成的结构构件薄、细、长、柔，且设计所用应力高，连接构造以及其传递的应力大，另外结构对局部应力、残余应力、几何偏差、裂缝、腐蚀／振动、撞击效应敏感。因此，对强度、稳定、疲劳、连接都有着不可忽视的影响，结构检查是十分重要的，要精心分析和判断结构构件上的有关反应。

（1）钢结构屋盖系统的檩条数量大又在高空，逐一检查比较困难，而檩条除起着承受屋面自重及活载作用外，还在一定程度上起屋架上弦的平面外支撑的作用。检查中应注意檩条的支座连接、变形、腐蚀、缺口效应等情况。还应特别注意施工超载、积灰、事故造成的檩条损伤等。

（2）有重级吊车的厂房屋盖的钢屋架支撑系统中特别是靠屋架下弦节点的支撑系杆是易损坏的。尽管一般厂房屋架是按平面受力设计的，而实际上是靠空间约束受力的，这样支撑系统将起着十分重要的作用。故应特别注意检查支撑杆中又特别是单肢杆中有否初弯曲、断裂、节点撕裂、连接铆钉或螺栓松动、剪断、焊缝是否正常、有否开裂等。

工程上屋架和托架的失效往往发生在设计、制作、安装、连接、使用的错误和腐蚀、断裂、失稳上，因此应检查杆件及杆件连接的断面、焊接长度、焊缝厚度是否有误，另外是焊接质量及制作质量是否符合要求，实际构造与计算图形是否相符。再者是安装和使用问题检查和核实等。

二、屋架和托架超出施工验收规范的倾斜、杆件弯曲等还应进行测量，对扭曲、裂缝和构造缺陷还应有测绘记录。

（3）实腹梁应注意检查翼缘的压弯、裂缝、腹板与上下翼缘的连接和变形情况。

（4）钢吊车梁系统是工业厂房钢骨架中的重要组成部分。尤其在重级和特重级工作制的厂房内，吊车梁系统的构件及其连接，是长期使用过程中易出现局部以致整体破坏的部分。也是生产中需要定期检查和维修的主要对象，由于计算简图和实际情况之间的差异，加之使用非常频繁，局部应力状态复杂，重级工作制厂房吊车梁系统易出现早期损坏。

吊连梁系统包括吊车梁、制动结构(包括辅助桁架)、吊车轨道以及连接构造等。

检查中首先注意吊车梁系统中各构件间的相互连接，因为这些连接直接影响吊车的正常行驶和吊车梁的工作状态。其次注意检查轨道与吊车梁的连接方式，连接不当会导致实腹梁上翼缘和腹板连接处开裂和破损、影响使用寿命，所以对轨道固定螺栓的松动、轨底与梁接触面的均匀程度、有无啃轨、车档是否齐全、轨道与吊车梁中心的偏心距，均需做必要的测绘和文字描述。

（5）厂房柱在排架分析中是按荷载的不利组合来决定柱的内力的，但这种荷载同时出现的概率甚少，所以厂房柱的实际工作应力很低，强度储备较大，出现坍塌事故的可能性很小，但工业厂房柱仍不对有损坏发生，这主要是个别结构柱节点构造处理不合理，或柱肢在生产中被重物撞坏，或柱脚锈蚀，或高温作用使柱肢变形、扭曲，还有不均匀下沉等。所以应检查柱截面在大刚度平面内与平面外的弯曲偏斜；柱肢、缀材连接破坏情况；柱基下沉引起的倾斜和弯曲变形；柱支撑杆件、连接及柱脚与基础连接有无损坏等。