“建筑醫生”建筑物健康診斷程序的開發及意義

王 槊,劉興旺,曲興官,王世晶

(河北農業大學渤海校區理工學院,河北 滄州 061100)

1 引言

隨著使用年限的增加、自然環境的作用和使用條件的變化等,現有的建筑結構性能會出現損傷。許多工程建筑因達不到預期的設計使用壽命,不得不進行維修和加固措施。然而,目前在檢測加固以及維修方案的優化方面尚沒有一套系統完整的應用型程序。渤海眾創“D.O.B”工作室經過一系列實驗和調試開發出“建筑醫生”建筑物健康診斷測評應用程序。

2 軟件開發

2.1 混凝土試件實驗

首先,我們設計了多組合適的混凝土試件模型,使用混凝土攪拌機拌制混凝土,按照預先的設計制作成試件,按《普通混凝土力學性能試驗方法標準》進行養護和拆模。制作好的混凝土試件,將被進行分組,每組分別進行測試。我們采用了多種測試方法,其中包括：1、使用回彈儀對混凝土試件的強度進行檢測；2、使用超聲波探傷儀對混凝土試件的缺陷進行檢測；3、使用混凝土寬度檢測儀對試件表面裂縫寬度進行檢測；4、使用鋼筋掃描儀對試件鋼筋位置進行檢測。通過以上一系列強度檢測,得到混凝土試件的基本數據并加以整理。

2.2 搜集實際工程建筑相關數據

有了理論基礎,我們還需要大量的實踐勘測數據,為此我們利用互聯網以及周邊工地進行了大量的工程建筑數據搜集,并與理論數據相結合,整理總結出系統的建筑健康強度情況。

2.3 軟件開發

有了以上總結出的系統數據,我們根據力學以及建筑學深入分析,并使用模糊綜合評判及人工智能方法分別對結構的可靠度進行評價,編寫評價優化算法程序。經過深入分析及多步完善后,結合MATLAB及C++程序開發軟件,開發“建筑醫生”系統軟件,并進行可視化及測試。程序開發后,在實際應用方面仍存在較多不足,故而我們將開發出的軟件應用于大量的實際案例當中,進一步進行調試和完善。

3 “建筑醫生”軟件開發的意義

工程建筑是由大量以工程材料為主體來構成多種不同類型的承重構件相互連接形成的骨架組成,其主要作用是利用骨架傳遞和抵抗來自各方面的內力和外力,以保證建筑物在規定的時間、條件下完成預定的使用。在建筑物施工階段,人類并不能完全規避建筑結構的設計疏忽以及施工上的失誤,從而造成建筑物的某些漏洞。在完工后的使用階段,可能出現自然、人為災害,以及老化階段不斷產生的損害積累,使得結構抵抗力和耐久性降低,產生諸多安全隱患。而且建筑物時刻受到洪水、地震、火災等自然人為災害的威脅,如果在面對以上諸多突發危機,健康情況是建筑物能否應對突發狀況而保護人類的生命及財產的重要因素[1]。因而定期對建筑物進行健康評測診斷是一項非常重要的工作。在建筑健康診斷成功后,能夠在很大的程度上找出建筑物存在的潛在威脅,并確定結構的安全性及耐久度是否滿足使用要求,并可以為建筑物的維修加固等工作提供強有力的數據依據,進而以更高的效率來提高建筑的安全性,延長其使用壽命,來創造更大的經濟社會效益。然而在目前的建筑物檢測、評價、維修方案的提出等過程在實際工作中處于相對獨立模式,人工工作量大,效率較低。因此“建筑醫生”這套用于工程實踐的綜合性應用程序,可以便捷解決實際工程需要,大量節省人力物力以及工作周期,提高工作效率,降低工作成本,具有重大的實踐意義。

4 結語

在經濟發展迅猛的當下,人們對于各類活動的需求越來越高,無論是城市還是鄉鎮,擁有各種功能的建筑物數量與日俱增。而建筑物在被人類使用的同時,其最基本最重要的功能仍是保護人類的生命財產安全。但是進程緊、節奏快的社會環境難免會造成建筑工程施工過程中的誤差及疏漏,從而造成建筑物的結構抵抗力和耐久性降低,不能為人們帶來更高效的收益。[3]然而在建筑物的健康安全測評工作中,沒有完善的體系制度,“建筑醫生”軟件專門為此項工作而研發,能夠極大得節省人力物力,加快工作進程,在開發完成,投入市場進行作用,將會為人們帶來極大的便利。