基于冲击回波法对灌浆质量检测技术的应用研究

发布时间：2020-06-18 12:14

【摘要】：预应力混凝土结构在桥梁工程中广泛应用,其孔道灌浆质量是保证发挥作用的关键;灌浆套筒连接的装配式结构只有保证内部灌浆质量改善结构抗震性才能更好地响应建筑工业化的号召。无论是预应力孔道抑或套筒连接装配式构件,内部灌浆质量直接影响结构承载力和耐久性,因此对其内部灌浆质量检测不可或缺。本文利用有限元方法模拟并结合实际模型实验分析不同灌浆质量混凝土模型的冲击回波响应,为冲击回波法识别具体灌浆缺陷及评判灌浆质量好坏提供依据。首先从弹性波基本方程出发,详细说明弹性波在不同介质的传播规律,并从应力波的激发、传播及信号分析三方面重点阐述了冲击回波法的基本原理。其次,针对预应力孔道施工过程中可能出现的灌浆缺陷,利用有限元软件模拟以及制作实际孔道模型获得应力波在不同灌浆情况下波形响应,不仅验证了冲击回波法的可靠性,还进一步得到随着空洞规模增大管顶反射能量增大,混凝土底部反射能量减小的特征;利用频域振幅比和导纳能反映不同灌浆缺陷响应特征;根据获得的响应特征进一步制作实体模型,在实际模型实验中大缺陷会发生明显绕射,小缺陷有反射信号伴随出现,改变激振锤直径、检测间距以及检测方向对比分析检测结果,对于厚度较小的构件选择小直径激振锤检测,根据检测对象的跨度合理选择检测间距,对构件两侧进行检测来提高检测缺陷精度,可以以此运用到实际工程检测中以准确判定缺陷类型。对于在装配式建筑结构中灌浆套筒施工可能出现的灌浆缺陷进行有限元模拟以及制作实际模型,成功检测缺陷位置证明了冲击回波法应用的可行性和适用性。管顶反射能量随着空洞增大而增大,混凝土底部反射能量反之减小的响应特征在实体模型检测中未能很好体现。最后,通过将有限元分析和模型试验正演得出的缺陷响应特征运用到实际工程预应力桥梁检测中,反演判断缺陷类型和检测位置,并通过钻芯破梁验证,验证结果与反演结果吻合,在实际工程灌浆质量检测中应用冲击回波法取得了良好的效果。
【学位授予单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U445.57

【参考文献】

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本文编号：2719217