本文關鍵詞：表面波法檢測船閘混凝土裂縫技術研究　出處：《山東大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： R波 大體積混凝土 無損檢測 譜能量透射比法 幅值因子法

【摘要】：目前,在工程中常用的,無損檢測技術有超聲法、沖擊回波法、射線法、聲發(fā)射法、脈沖回波法、雷達法、紅外熱像法等。沖擊回波法和超聲脈沖波特別是超聲脈沖波衰減較大,探測深度有限,無法滿足大體積混凝土結構的檢測精度要求。因此,需要進一步尋求適合于大體積混凝土裂縫檢測的方法。本論文利用Rayleigh波法對混凝土表面裂縫和內(nèi)部缺陷進行檢測展開試驗和理論研究,并取得部分有益結論。(1)利用瞬態(tài)R波法對混凝土表面裂縫檢測進行試驗研究和有限元分析。傅里葉透射系數(shù)法由于頻率取決于裂縫深度,頻率不同,裂縫深度與信號透射系數(shù)之間的關系亦不同,透射系數(shù)法對裂縫深度估計離散性很大。R波譜能量透射比法基于自我校正的傅里葉透射系數(shù)法,在試驗測量中可看到譜能量比法對裂縫深度變化很敏感,對混凝土配合比變化不敏感,當裂縫深度H≤100mm,譜能量透射比下降較快；當裂縫深度100≤H≤140mm,譜能量透射比隨著縫深增加緩慢減小。此外,當信號一致性指標SC(f)取值為0.85～0.95,譜能量透射比法計算的縫深變異較小。本研究得出裂縫深度與譜能量比的四參數(shù)冪函數(shù)擬合公式。在有限元分析中譜能量比對裂縫深度變化的敏感性較強,而傅里葉透射系數(shù)則變化不明顯。研究得到了歸一化裂縫深度(H/λm)與譜能量比的四參數(shù)冪函數(shù)擬合公式。此外,研究了傳感器位置不同對譜能量比的影響,在裂縫位置一定時,近振源譜能量比較高。采用R波幅值因子法檢測裂縫的精度隨著裂縫深度的增加而降低。當裂縫深度大于測量面的傳感器與裂縫間距時,檢測時可會將沿著測試面或其他較短路徑。當相對縫深H/λ從0增加到1,歸一化幅值因子下降較快。當相對縫深H/λ大于1,歸一化幅值因子下降很慢。因此R波幅值因子法適于波長大于裂縫深度的情況。分別采用直徑分別為25mm、35mm的沖擊小球測試縫深誤差。隨著小球直徑的增加,測量縫深的精度提高。(2)利用R波譜能量比檢測裂縫的試驗。制作了一個素混凝土板、素混凝土試塊和以及單層鋼筋和雙層鋼筋混凝土試塊。利用沖擊回波法檢測混凝土的板厚以及水平裂縫深度,并利用時間差法檢測板上的深度分別為0.15m及0.3m的裂縫,其測量誤差均小于10%,說明方法有效。通過對雙層鋼筋混凝土試塊的裂縫深度測量分析發(fā)現(xiàn),鋼筋對裂縫測量的影響較小,且當傳感器間距400mm時的測量值較為接近實際裂縫深度,隨傳感器間距的增大所測得裂縫深度逐漸變小。在雙裂縫試驗測量中,在裂縫尖端彈性波產(chǎn)生衍射或反射,使接收器接收的能量變小,所得裂縫深度較實際的裂縫深度大。在多個裂縫的測量中隨裂縫數(shù)量的增加,所測得的裂縫深度與實際深度的誤差亦增加。利用R波法進行大體積混凝土缺陷無損檢測技術,檢測船閘大體積混凝土缺陷,其成果可直接為實際工程提供技術支撐,優(yōu)化設計、施工、檢測方案,確保工程運營行安全。
[Abstract]:In this paper , a method of fitting a four - parameter power function which is suitable for the detection of cracks and internal defects of concrete is studied by means of Rayleigh wave method . A plain concrete slab , plain concrete test block and single - layer steel bar and double - layer reinforced concrete test block are fabricated by using the energy ratio of R - wave spectrum . The measurement error is less than 10 % .

【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U641.5

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