配筋率對混凝土聲波CT反演精度的影響.pdf

1、鋼筋混凝土是現(xiàn)代工程建筑中的常用材料，其質量優(yōu)劣對施工安全至關重要。在工程應用中，為了保證鋼筋混凝土的質量，需檢測其內部構件是否受到破壞或損傷，并可為實際的處理工作提供一定依據。對重要的大型鋼筋混凝土建筑物進行結構安全性、整體性、耐久性的監(jiān)測以確保其安全正常運營的要求越來越嚴格。聲波層析成像技術是檢測鋼筋混凝土結構質量主要手段，研究鋼筋配筋率對聲波CT反演精度的影響有助于合理設計方案檢測和結果數據分析。本文主要研究的內容及結果如下：

2、r>　　(1)通過有限元軟件ANSYS/LS-DYNA建立有缺陷的鋼筋混凝土結構模型，模擬應力波在不均勻混凝土介質中的傳播過程。研究表明：應力波在鋼筋中傳播明顯優(yōu)于在混凝土中的傳播，其首波振幅不同，波形衰減程度較大，且同一位置激發(fā)不同位置接收的速度-時間曲線所對應的初至走時也不同；應用波動有限元法模擬波的傳播是可行的，并得到了更完善的圖像重建的多個樣本數據。
　　(2)研究了激發(fā)頻率對不同配筋率混凝土聲波CT反演精度的影響。利用有

3、限元分析軟件建立不同配筋率的鋼筋混凝土模型，對彈性波在鋼筋混凝土構件中的傳播進行模擬和計算，在此基礎上應用聲波層析成像分析軟件對其剖面成像，對比信號的激發(fā)頻率分別為100KHz和200KHz的聲波層析成像反演結果。研究表明：不同激發(fā)頻率對聲波層析成像技術檢測不同配筋率混凝土缺陷具有一定影響，當激發(fā)頻率為200KHz，且配筋率比較小時，聲波層析成像技術對混凝土構件中孔洞缺陷與鋼筋的檢測比較敏感；而當激發(fā)頻率為100KHz，且配筋率比較大時

4、，聲波層析成像技術能夠定位混凝土構件內缺陷位置，偽像干擾小。
　　(3)研究了鋼筋分布與測試方案對不同配筋率混凝土聲波 CT反演精度的影響。建立不同配筋率橫、縱筋混凝土模型、模擬、計算，最后對其剖面成像，對比橫縱筋與不同測試方案的聲波層析成像反演結果。研究表明：隨著橫筋的配筋率增大，CT反演精度降低；而不同配筋率的縱筋對CT成像技術檢測混凝土內部缺陷的影響比較小，且CT成像技術不能準確的顯示混凝土中縱筋位置；正面接收信號更好地顯示