“建筑医生”建筑物健康诊断程序的开发及意义

王 槊,刘兴旺,曲兴官,王世晶

(河北农业大学渤海校区理工学院,河北 沧州 061100)

1 引言

随着使用年限的增加、自然环境的作用和使用条件的变化等,现有的建筑结构性能会出现损伤。许多工程建筑因达不到预期的设计使用寿命,不得不进行维修和加固措施。然而,目前在检测加固以及维修方案的优化方面尚没有一套系统完整的应用型程序。渤海众创“D.O.B”工作室经过一系列实验和调试开发出“建筑医生”建筑物健康诊断测评应用程序。

2 软件开发

2.1 混凝土试件实验

首先,我们设计了多组合适的混凝土试件模型,使用混凝土搅拌机拌制混凝土,按照预先的设计制作成试件,按《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行养护和拆模。制作好的混凝土试件,将被进行分组,每组分别进行测试。我们采用了多种测试方法,其中包括：1、使用回弹仪对混凝土试件的强度进行检测；2、使用超声波探伤仪对混凝土试件的缺陷进行检测；3、使用混凝土宽度检测仪对试件表面裂缝宽度进行检测；4、使用钢筋扫描仪对试件钢筋位置进行检测。通过以上一系列强度检测,得到混凝土试件的基本数据并加以整理。

2.2 搜集实际工程建筑相关数据

有了理论基础,我们还需要大量的实践勘测数据,为此我们利用互联网以及周边工地进行了大量的工程建筑数据搜集,并与理论数据相结合,整理总结出系统的建筑健康强度情况。

2.3 软件开发

有了以上总结出的系统数据,我们根据力学以及建筑学深入分析,并使用模糊综合评判及人工智能方法分别对结构的可靠度进行评价,编写评价优化算法程序。经过深入分析及多步完善后,结合MATLAB及C++程序开发软件,开发“建筑医生”系统软件,并进行可视化及测试。程序开发后,在实际应用方面仍存在较多不足,故而我们将开发出的软件应用于大量的实际案例当中,进一步进行调试和完善。

3 “建筑医生”软件开发的意义

工程建筑是由大量以工程材料为主体来构成多种不同类型的承重构件相互连接形成的骨架组成,其主要作用是利用骨架传递和抵抗来自各方面的内力和外力,以保证建筑物在规定的时间、条件下完成预定的使用。在建筑物施工阶段,人类并不能完全规避建筑结构的设计疏忽以及施工上的失误,从而造成建筑物的某些漏洞。在完工后的使用阶段,可能出现自然、人为灾害,以及老化阶段不断产生的损害积累,使得结构抵抗力和耐久性降低,产生诸多安全隐患。而且建筑物时刻受到洪水、地震、火灾等自然人为灾害的威胁,如果在面对以上诸多突发危机,健康情况是建筑物能否应对突发状况而保护人类的生命及财产的重要因素[1]。因而定期对建筑物进行健康评测诊断是一项非常重要的工作。在建筑健康诊断成功后,能够在很大的程度上找出建筑物存在的潜在威胁,并确定结构的安全性及耐久度是否满足使用要求,并可以为建筑物的维修加固等工作提供强有力的数据依据,进而以更高的效率来提高建筑的安全性,延长其使用寿命,来创造更大的经济社会效益。然而在目前的建筑物检测、评价、维修方案的提出等过程在实际工作中处于相对独立模式,人工工作量大,效率较低。因此“建筑医生”这套用于工程实践的综合性应用程序,可以便捷解决实际工程需要,大量节省人力物力以及工作周期,提高工作效率,降低工作成本,具有重大的实践意义。

4 结语

在经济发展迅猛的当下,人们对于各类活动的需求越来越高,无论是城市还是乡镇,拥有各种功能的建筑物数量与日俱增。而建筑物在被人类使用的同时,其最基本最重要的功能仍是保护人类的生命财产安全。但是进程紧、节奏快的社会环境难免会造成建筑工程施工过程中的误差及疏漏,从而造成建筑物的结构抵抗力和耐久性降低,不能为人们带来更高效的收益。[3]然而在建筑物的健康安全测评工作中,没有完善的体系制度,“建筑医生”软件专门为此项工作而研发,能够极大得节省人力物力,加快工作进程,在开发完成,投入市场进行作用,将会为人们带来极大的便利。