浅析声发射技术在桥梁工程无损监测中的应用 【摘要】声发射技术在桥梁工程无损监测中的应用，是根据桥梁在受到外部动载荷作用时快速释放能量而产生的弹性应力波,通过监测这些弹性波对桥梁进行实时监测的方法他弥补了其它桥梁结构健康监测技术的不足，在钢结构裂纹、混凝土结构裂纹扩展与钢筋腐蚀、悬索桥与斜拉桥钢缆断丝、预应力混凝土结构张紧绞索崩断等监测中有着很大的优越性，但是也有其应用的局限性关键词】声发射；桥梁工程；无损监测；原理；应用引言声发射技术是无损监测中的新方法,目前已在的石油、石化、电力、航空、航天、冶金、铁路、交通、煤炭、建筑、机械制造与加工等领域得到了广泛的应用声发射技术在桥梁监测中的应用属于一个比较新的领域,这项技术突破以往的传统监测手段,以其实时、动态、灵敏度高、内部裂纹定位、结构完整性评价,并且能够实现监测而不必关闭交通,节约大量的人力、物力,经济效益好等特点显示出其强大的优越性1.声发射在桥梁结构无损监测中的原理和常用信号特征参数的含义和用途1.1声发射在桥梁结构无损监测中的原理声发射(AcousticEmission，AE)是指材料或结构受内力或外力作用产生形变或破坏，并以弹性波形式释放出应变能的现象。
裂纹尖端扩展释放瞬态弹性应力波，该应力波在材料内部扩散传播并可被安放在一定距离内的声发射传感器探测到；传感器将应力波转换为电信号并由计算机控制的声发射系统进行采集、分析、处理；根据接收应力波次数、幅度、能量及时间差，可了解缺陷的动态活动情况，包括什么时候发生、在哪发生、发生的次数是多少和缺陷信号的强度如何等；由声发射及其它综合监测信息，如载荷与应变，可对结构状况进行分等级定量评估声发射检测的主要目标是：①确定声发射源的部位；②分析声发射源的性质；③确定声发射发生的时间或载荷；④评定声发射源的严重性一般而言，对超标声发射源，要用其他无损检测方法进行局部复检，以精确确定缺陷的性质与大小1.2常用信号特征参数的含义和用途2.桥梁传统桥梁健康监测方法的不足和声发射对传统监测方法的弥补和其优点2.1桥梁传统健康检测方法的不足（1）振动/位移监测–整体监测方法尽管可以获得大量的振动数据，但除非在非常极端的情况下，这些振动数据难以和结构的健康状况有直接的联系2）应变监测–局部监测方法只能监测缺陷附近的应力、应变状况在通常情况下很难把应力、应变与缺陷的损伤程度与实际活动状况直接联系起来可作为结构健康状况评价的辅助参考量。
2.2声发射对桥梁传统健康检测方法的弥补和其优点（1）声发射监测–整体与局部双重监测方法可在大范围内监测局部缺陷的状况，提高检测效率与结构的健康状况及损伤机理有直接的联系2）与缺陷的实际活动情况有必然联系，可监测缺陷本身的动态变化过程并且可以对已知缺陷可用以普查、筛选重点检测与监测对象，对未知缺陷可定位探测3）对结构健康状况可以进行分等级定量评估监测过程不影响结构的正常使用与传统的监测方法如应变及载荷监测并用将获得更好效果3.声发射技术在桥梁工程无损检测中的应用目前，声发射（AE）技术在桥梁工程的无损检测中，主要可用来测定混凝土的初裂应力，以确定断裂参数此外,用AE技术分析混凝土的破坏过程，以确定各种不同混凝土在整个受力过程中的力学行为，表明AE技术对混凝土构件中裂缝的发展具有灵敏的识别、定位和分析能力，这些都是其他试验方法无法胜任的国内外的一些学者和科研机构已对悬索桥中钢索的腐蚀情况、钢桥的裂纹扩展情况、预应力混凝土桥梁中的预应力钢绞线的腐蚀情况等进行过监测，并取得了良好的监测效果4.总结（1）声发射技术在桥梁工程无损监测中的应用，是根据桥梁在受到外部动载荷作用时快速释放能量而产生的弹性应力波,通过检测这些弹性波对桥梁进行实时监测的方法。
2）在对桥梁工程钢结构裂纹、混凝土结构裂纹扩展与钢筋腐蚀、悬索桥与斜拉桥钢缆断丝和预应力混凝土结构张紧绞索崩断等监测中，声发射技术他弥补了其它传统无损监测技术的不足，有着很大的优越性，但是由于其监测的影响因素较多，也有其应用的局限性参考文献[1]HolfordKM,LarkRJ.In:GongkangFu,editor.AcousticEmissiontestingofbridges:Inspectionandmonitoringtechniquesforbridgesandstructures.Cambridge(UK):WoodheadPublishingLtd;2005.p.183_215.[2]CarterDC,HolfordKM.StrategicconsiderationforAEmonitoringofbridges:AdiscussionandCasestudy.INSIGHT-JBritishInstNDT1998;40(2):112_6.[3]郭健.利用声发射(AE)技术监测大型混凝土桥梁结构.工程与试验.2010.5.[4]GolaskiL,GebskiP,OnoK.Diagnosticsofreinforcedconcretebridgesbyacousticemission.JAcoustEmiss2002;20:83_98. -全文完-。