本文關(guān)鍵詞：基于紅外熱像技術(shù)的鋼管混凝土密實(shí)度缺陷檢測(cè)探究

  更多相關(guān)文章： 紅外熱像技術(shù) 鋼管混凝土柱 管壁密實(shí)度空鼓缺陷 檢測(cè)

【摘要】：目前,我國(guó)超高層建筑正在大量興建。具有強(qiáng)度高、塑性變形大、抗震性能好、施工便捷等優(yōu)點(diǎn)的鋼管混凝土作為超高層建筑的主要承重體系而得到廣泛應(yīng)用。然而,在實(shí)際施工中,尚無(wú)法對(duì)鋼管內(nèi)混凝土的澆筑質(zhì)量進(jìn)行直觀檢查,因此,除了精心設(shè)計(jì)和施工外,對(duì)鋼管混凝土內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的檢測(cè)也是迫切需要的。但是,近年來(lái),檢測(cè)工作雖有進(jìn)展,但截止到目前,鋼管混凝土內(nèi)部密實(shí)度缺陷的檢測(cè)問(wèn)題仍沒(méi)有得到有效解決,依然沒(méi)有一種簡(jiǎn)便、快捷的檢測(cè)方法對(duì)鋼管混凝土內(nèi)部質(zhì)量的實(shí)際情況進(jìn)行檢測(cè)。因此,研究開(kāi)發(fā)一種新型的檢測(cè)技術(shù)用于鋼管混凝土內(nèi)部質(zhì)量的檢測(cè)是當(dāng)前的迫切需要。紅外熱像檢測(cè)技術(shù)由于其便捷、高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)已被廣泛用于建筑檢測(cè)領(lǐng)域,但針對(duì)鋼管混凝土管壁密實(shí)度空鼓缺陷的質(zhì)量問(wèn)題,檢測(cè)研究尚屬空白。因此,本文引入紅外熱像技術(shù),首先通過(guò)對(duì)物體熱輻射性、紅外熱源成圖機(jī)理及鋼管混凝土管壁密實(shí)度空鼓缺陷處的傳熱特性進(jìn)行基礎(chǔ)理論研究,從理論上闡述并推導(dǎo)了紅外檢測(cè)的可行性,為其提供了相應(yīng)的科學(xué)理論依據(jù)。隨后,針對(duì)帶管壁空鼓缺陷的鋼管混凝土柱模型試件作實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)來(lái)探究紅外檢測(cè)是否可行,并在可行的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析管壁厚度、缺陷本身厚度和表面積的變化對(duì)紅外檢測(cè)的影響;與此同時(shí),對(duì)缺陷深度理論計(jì)算公式進(jìn)行了驗(yàn)證及修正。最后,再依托合肥濱湖時(shí)代廣場(chǎng)項(xiàng)目對(duì)紅外檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際工程中檢測(cè)的可行性進(jìn)行探討驗(yàn)證。通過(guò)上述理論及試驗(yàn)研究分析,其結(jié)果表明基于紅外熱像技術(shù)的鋼管混凝土管壁密實(shí)度空鼓缺陷的檢測(cè)是可行的。此外,還得到了以下幾點(diǎn)量化的結(jié)論。(1)管壁厚度在10mm以內(nèi)時(shí),無(wú)論加熱或不加熱,這種方法可行且能比較準(zhǔn)確的反映缺陷的位置及形狀尺寸。并且管壁厚度越小,臨界處溫差值越大,則熱像圖所反映的缺陷形狀輪廓越清晰,檢測(cè)識(shí)別的效果越好;當(dāng)管壁厚度大于10mm時(shí),只有在加熱的情況下,這種方法才可行且只能大致的反映缺陷的位置,熱像圖上所反映的形狀輪廓也不規(guī)則,但這也可用于缺陷的初步識(shí)別判斷,有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。(2)管壁厚度在10mm以內(nèi)時(shí),隨著缺陷本身厚度或表面積的增加,缺陷處對(duì)應(yīng)的鋼管壁的溫度和溫差也會(huì)相應(yīng)增加,并且在加熱時(shí),增加的程度會(huì)更大。當(dāng)管壁厚度大于10mm時(shí),隨著缺陷本身厚度或表面積的增加,只有在加熱時(shí)才會(huì)致使鋼管壁的溫度和溫差相應(yīng)增加,這說(shuō)明,缺陷本身厚度變化或者表面積的變化對(duì)鋼管壁溫度和溫差的影響程度低于壁厚增加所帶來(lái)的影響,對(duì)紅外檢測(cè)是否可行不起決定性作用。且根據(jù)試驗(yàn)對(duì)比分析結(jié)果可知,目前能夠被檢測(cè)出的缺陷的本身表面積的最小識(shí)別精度為4cm2,本身厚度的最小識(shí)別精度為1cm。(3)在加熱1min時(shí),缺陷深度理論計(jì)算值和實(shí)際值吻合較好。根據(jù)計(jì)算出的理論深度并結(jié)合熱像圖上缺陷的大小尺寸反映來(lái)對(duì)缺陷在鋼管中的位置進(jìn)行三維定位,并給后期的澆筑質(zhì)量控制,提供相關(guān)的參考信息,及時(shí)進(jìn)行缺陷精確處理及控制,這具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。與此同時(shí),由于太陽(yáng)輻射加熱時(shí)更均勻,因此,其缺陷深度的計(jì)算精度確實(shí)也比人工加熱條件下的計(jì)算精度更高。
【關(guān)鍵詞】：紅外熱像技術(shù) 鋼管混凝土柱 管壁密實(shí)度空鼓缺陷 檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU974;TU755
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 課題的提出及研究意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-18
• 1.2.1 鋼管混凝土內(nèi)部缺陷檢測(cè)的研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.2 紅外熱像技術(shù)在建筑檢測(cè)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線18-22
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.3.2 技術(shù)路線19-22
• 2 紅外熱成像檢測(cè)基礎(chǔ)理論22-36
• 2.1 紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介22
• 2.2 紅外熱成像檢測(cè)的理論依據(jù)22-30
• 2.2.1 能量輻射基本定律22-25
• 2.2.2 紅外線熱輻射原理及影響因素25-30
• 2.3 紅外熱像儀檢測(cè)的工作原理30-32
• 2.3.1 紅外熱像儀的組成30-31
• 2.3.2 紅外熱像儀的檢測(cè)特點(diǎn)31
• 2.3.3 紅外熱像儀的工作原理31-32
• 2.4 紅外熱成像檢測(cè)方式32-35
• 2.4.1 紅外檢測(cè)方式簡(jiǎn)介32-33
• 2.4.2 單面分析法33-34
• 2.4.3 雙面分析法34-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 3 鋼管混凝土缺陷的熱傳導(dǎo)理論與計(jì)算36-50
• 3.1 熱傳導(dǎo)基本理論36-38
• 3.1.1 導(dǎo)熱微分方程36
• 3.1.2 導(dǎo)熱過(guò)程的單值性條件36-38
• 3.1.3 固體熱傳導(dǎo)問(wèn)題的數(shù)學(xué)表達(dá)38
• 3.2 鋼管混凝土表面溫度和缺陷深度計(jì)算公式的理論推導(dǎo)38-49
• 3.2.1 計(jì)算模型的提出39
• 3.2.2 鋼管壁表面溫度計(jì)算公式的推導(dǎo)39-46
• 3.2.3 鋼管混凝土內(nèi)部缺陷深度計(jì)算公式的推導(dǎo)46-49
• 3.3 本章小結(jié)49-50
• 4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)施及結(jié)果分析50-104
• 4.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)50-52
• 4.1.1 模型基本參數(shù)及變量設(shè)計(jì)50-51
• 4.1.2 模型空鼓缺陷設(shè)計(jì)51-52
• 4.2 試驗(yàn)測(cè)試方法設(shè)計(jì)52
• 4.2.1 檢測(cè)及分析方法概述52
• 4.2.2 試驗(yàn)實(shí)際操作方法52
• 4.3 試驗(yàn)準(zhǔn)備及實(shí)施52-57
• 4.3.1 儀器準(zhǔn)備52-54
• 4.3.2 試件準(zhǔn)備54
• 4.3.3 鋼管柱的加工制作54
• 4.3.4 泡沫缺陷的制作及定位處理54-55
• 4.3.5 鋼管柱澆筑成型及養(yǎng)護(hù)55-57
• 4.4 試驗(yàn)實(shí)測(cè)熱像圖分析57-72
• 4.4.1 被動(dòng)式檢測(cè)熱像圖分析57-64
• 4.4.2 主動(dòng)式檢測(cè)熱像圖分析64-69
• 4.4.3 缺陷表面積紅外檢測(cè)誤差計(jì)算69-72
• 4.4.4 實(shí)測(cè)熱像圖分析結(jié)果總結(jié)72
• 4.5 管壁厚度和缺陷尺寸對(duì)紅外檢測(cè)效果的影響規(guī)律分析72-91
• 4.5.1 不同壁厚條件對(duì)紅外檢測(cè)的影響73-76
• 4.5.2 不同缺陷尺寸條件對(duì)紅外檢測(cè)的影響76-90
• 4.5.3 影響規(guī)律總結(jié)90-91
• 4.6 缺陷深度理論計(jì)算公式的驗(yàn)證及修正91-102
• 4.6.1 人工加熱條件下的缺陷公式91-97
• 4.6.2 太陽(yáng)輻射加熱條件下的缺陷公式97-102
• 4.7 本章小結(jié)102-104
• 5 項(xiàng)目紅外實(shí)測(cè)評(píng)價(jià)104-116
• 5.1 概述104
• 5.2 課題依托工程背景104-105
• 5.3 實(shí)測(cè)研究方案105-108
• 5.3.1 檢測(cè)對(duì)象及測(cè)點(diǎn)部位的選取105-107
• 5.3.2 實(shí)測(cè)研究變量選取107-108
• 5.3.3 實(shí)測(cè)時(shí)的近似條件說(shuō)明108
• 5.4 實(shí)測(cè)結(jié)果分析108-115
• 5.4.1 實(shí)測(cè)鋼管柱紅外熱像缺陷圖分析109-114
• 5.4.2 實(shí)測(cè)結(jié)果分析總結(jié)114-115
• 5.5 本章小結(jié)115-116
• 6 結(jié)論與展望116-120
• 6.1 主要工作116-117
• 6.2 結(jié)論117-118
• 6.3 展望118-120
• 致謝120-122
• 參考文獻(xiàn)122-125

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：656545