【摘要】：高速公路護(hù)欄在發(fā)生事故時(shí)可阻止車輛沖出道路或者駛?cè)雽?duì)面車道,從而將事故損失降到最小,被稱為“保障駕駛員生命安全的最后一根安全帶”。然而,在施工過程中護(hù)欄立柱的偷工減料現(xiàn)象常有發(fā)生,埋置深度經(jīng)常達(dá)不到施工要求,造成極大的安全隱患。因此,十分有必要對(duì)護(hù)欄立柱的埋置深度進(jìn)行檢測。傳統(tǒng)方法采用拔樁法檢測,該方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且會(huì)對(duì)路基產(chǎn)生損傷。彈性波法檢測護(hù)欄立柱埋深,存在檢測信號(hào)噪音大、衰減嚴(yán)重、多模態(tài)等不足。針對(duì)以上方法存在的缺陷,本文改進(jìn)了一種使用電磁超聲換能器在護(hù)欄立柱中激發(fā)超聲導(dǎo)波用于檢測立柱埋深的方法。首先,介紹了超聲導(dǎo)波的基本概念,推導(dǎo)出自由空心圓柱體中超聲導(dǎo)波傳播的特征方程,并繪制了頻散曲線。分析了L模態(tài)導(dǎo)波、T模態(tài)導(dǎo)波和F模態(tài)導(dǎo)波的多模態(tài)、頻散和管壁位移分布等特性。接著,分析了電磁超聲換能器的工作原理,重點(diǎn)研究了洛倫茲力與磁致伸縮力的工作機(jī)理。經(jīng)過對(duì)比研究,決定設(shè)計(jì)一款基于洛倫茲力機(jī)理的電磁超聲換能器。然后,提出激發(fā)扭轉(zhuǎn)導(dǎo)波的電磁超聲換能器結(jié)構(gòu),選取跑道型線圈作為激勵(lì)線圈,采用漢寧窗調(diào)制的余弦信號(hào)作為激勵(lì)信號(hào)。并且采用仿真軟件COMSOL對(duì)換能器的換能過程和超聲導(dǎo)波在立柱中的傳播過程進(jìn)行仿真。最后,指出了使用電磁超聲換能器檢測立柱埋深的基本原理和步驟,在不同埋置深度下進(jìn)行了檢測,實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)立柱埋深檢測的要求。
【圖文】：

圖 1. 1 高速公路波形護(hù)欄注：1-護(hù)欄立柱 2-防阻塊 3-波形梁板時(shí)，首先與波形梁板接觸，然后防阻塊發(fā)生變形量傳遞到土壤中，護(hù)欄立柱的堅(jiān)固程度將直接影程中，由于立柱很大一部分埋置在土壤中，肉眼004 年 12 月，《焦點(diǎn)訪談》節(jié)目報(bào)道了山西祁縣到足的問題。報(bào)道指出護(hù)欄立柱總長應(yīng)該為 1.97 米

波形護(hù)欄的橫斷面布置如圖 1.2 所示。圖 1.2 防護(hù)等級(jí)為二時(shí)的護(hù)欄橫斷面布置示意圖1.2.2 護(hù)欄立柱施工標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《公路交通安全設(shè)施施工技術(shù)規(guī)范》[4]，護(hù)欄的安裝一般應(yīng)在路面施工完成后進(jìn)行。對(duì)于護(hù)欄立柱，有以下明確要求：一、立柱安裝應(yīng)與設(shè)計(jì)圖相符，，并與道路線形相協(xié)調(diào)。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U417.12;TB552

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本文編號(hào)：2667272