本文關(guān)鍵詞：電阻率層析成像技術(shù)在混凝土損傷探測中的應用研究

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【摘要】：混凝土結(jié)構(gòu)無損探測技術(shù)對于保證結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性具有重要意義。電阻率層析成像技術(shù)(ERT, Electrical Resistance Tomography),作為一種新興的工業(yè)化無損檢測技術(shù),在混凝土結(jié)構(gòu)損傷探測中具有廣闊的應用前景。而混凝土結(jié)構(gòu)本身導電性能較差,在將電阻率層析成像技術(shù)應用于混凝土結(jié)構(gòu)損傷探測之前,還需要進行大量深入的研究工作�；诖�,本文對混凝土結(jié)構(gòu)的導電性能進行了初步研究,采用開發(fā)的電阻率層析成像系統(tǒng)和自行設計的三種測量電極對混凝土試塊的人工預埋孔洞損傷和裂縫損傷進行了成像探測,并結(jié)合圖像評價指標對探測圖像的質(zhì)量進行客觀評價和對比,對影響探測圖像質(zhì)量的因素做了分析和討論。本文通過對混凝土結(jié)構(gòu)導電性能的研究,可為電阻率層析成像探測系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)參考,為成像系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)模型電參數(shù)的設置提供試驗依據(jù)。文中采用四電極法對試塊電阻率變化規(guī)律進行連續(xù)測量,并研究了含水率對電阻率變化影響,最終得到以下結(jié)論：電阻率早期變化連續(xù),電阻率值較低,后期隨著齡期的增長,電阻率變化速度加快且增值較大,隨后變化逐漸趨緩且增值變小。前期電阻率值較低,有利于電阻率層析成像的應用,后期電阻率雖然值比較大,但由于其變化速度減緩,處于相對穩(wěn)定階段,可調(diào)節(jié)電阻率層析成像中對電阻率的參數(shù)設置,適當調(diào)大圖像重建算法中的修正量,從而實現(xiàn)對高電阻值混凝土結(jié)構(gòu)的損傷探測。本文通過對預埋孔洞損傷及裂縫損傷進行電阻率層析成像探測試驗,探究了系統(tǒng)對孔洞損傷及裂縫損傷的探測能力,并通過圖像評價指標對試驗結(jié)果進行分析討論,主要得到以下結(jié)論：所開發(fā)的電阻率層析成像系統(tǒng)能夠有效探測出孔洞損傷的位置和大致形狀,但成像精度還有待提高；電場的軟場特性的確對電阻率層析成像技術(shù)有不良影響,在今后試驗中需設法降低或規(guī)避其影響；系統(tǒng)能夠探測到裂縫的大體位置,但對其形狀及其長度的成像結(jié)果還需要進一步提高。
【關(guān)鍵詞】：電阻率層析成像 ERT 混凝土 損傷探測
【學位授予單位】：濟南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU317
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 研究背景和意義11-13
• 1.2 混凝土結(jié)構(gòu)探測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 混凝土結(jié)構(gòu)探測技術(shù)研究概述13
• 1.2.2 混凝土結(jié)構(gòu)探測方技術(shù)簡介13-16
• 1.3 關(guān)于電阻率層析成像技術(shù)的國內(nèi)外研究進展16-23
• 1.3.1 電參數(shù)層析成像技術(shù)研究現(xiàn)況概述16-18
• 1.3.2 電參數(shù)層析成像方法簡述18-21
• 1.3.3 電阻率層析成像技術(shù)在混凝土損傷探測中的應用21-23
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容23-25
• 第二章 電阻率層析成像技術(shù)25-39
• 引言25
• 2.1 電阻率層析成像技術(shù)的基本原理25-30
• 2.1.1 電阻率層析成像技術(shù)原理概述25-26
• 2.1.2 電阻率層析成像技術(shù)物理理論基礎26-28
• 2.1.3 電阻率層析成像技術(shù)數(shù)學理論基礎28-30
• 2.2 電阻率層析成像測試系統(tǒng)30-36
• 2.2.1 激勵模塊設計31-32
• 2.2.2 投影模塊設計32-33
• 2.2.3 采樣模塊設計33-34
• 2.2.4 圖像重建模塊設計34-36
• 2.3 電阻率層析成像技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)中應用的難點36-37
• 2.4 本章小結(jié)37-39
• 第三章 普通混凝土電阻率變化規(guī)律及其影響因素39-47
• 引言39
• 3.1 混凝土導電機理39-40
• 3.2 混凝土電阻率測試方法40-41
• 3.3 混凝土試件制備41-44
• 3.3.1 試件原材料及制作設備41-42
• 3.3.2 試件制作及養(yǎng)護42
• 3.3.3 測試方法42-43
• 3.3.4 試驗結(jié)果及分析43-44
• 3.4 含水率對混凝土導電能力影響44-46
• 3.4.1 測試方法44-45
• 3.4.2 試驗結(jié)果及分析45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 混凝土電阻率層析成像損傷探測47-65
• 引言47
• 4.1 混凝土孔洞損傷探測47-53
• 4.1.1 試驗設計47-48
• 4.1.2 電極設計48-50
• 4.1.3 試件制作及養(yǎng)護50
• 4.1.4 損傷探測50-53
• 4.2 混凝土裂縫損傷探測53-55
• 4.2.1 試驗設計53-54
• 4.2.2 電極設計54-55
• 4.2.3 試件制作及養(yǎng)護55
• 4.2.4 損傷探測55
• 4.3 混凝土損傷探測結(jié)果評價指標55-59
• 4.3.1 圖像評價理論55-58
• 4.3.2 圖像相似度評價指標58-59
• 4.4 混凝土損傷探測結(jié)果分析59-62
• 4.4.1 損傷成像探測結(jié)果評價59-61
• 4.4.2 探測結(jié)果影響因素的討論61-62
• 4.5 本章小結(jié)62-65
• 第五章 結(jié)論與展望65-69
• 5.1 結(jié)論65-66
• 5.2 展望66-69
• 參考文獻69-75
• 致謝75-77
• 附錄77

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