基于超聲導(dǎo)波測(cè)試信號(hào)鋼筋混凝土損傷評(píng)價(jià)方法研究.pdf

1、鋼筋混凝土廣泛應(yīng)用于土木工程結(jié)構(gòu)中，而鋼筋是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中主要受力構(gòu)件。在環(huán)境腐蝕和疲勞荷載作用下，鋼筋難免會(huì)發(fā)生損傷，鋼筋的損傷往往具有一定的隱蔽性，給檢測(cè)帶來(lái)一定的難度。目前鋼筋損傷還缺乏有效的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)手段，而超聲導(dǎo)波具有靈敏度高、監(jiān)測(cè)面廣、接收到的信號(hào)包含鋼筋內(nèi)部及接觸面的整體信息等優(yōu)點(diǎn)。但是超聲導(dǎo)波信號(hào)具有頻散和多模態(tài)特性，給監(jiān)測(cè)結(jié)果識(shí)別帶來(lái)一定的影響。開展基于超聲導(dǎo)波信號(hào)識(shí)別鋼筋混凝土損傷具有重要的意義。本文主要內(nèi)容如下:<

2、br>　　第一，利用有限元分析軟件ANSYS建立了鋼筋缺陷超聲導(dǎo)波傳播模型，對(duì)鋼筋多種程度的損傷進(jìn)行了模擬檢測(cè)，利用ANSYS自帶的瞬態(tài)力學(xué)分析模塊進(jìn)行求解，得到了各組工況缺陷超聲導(dǎo)波回波信號(hào)。再利用MATLAB軟件將各組缺陷超聲導(dǎo)波回波信號(hào)進(jìn)行了分形維數(shù)的分析，得到了鋼筋不同缺陷長(zhǎng)度和深度分形維數(shù)特征值，研究發(fā)現(xiàn)分形維數(shù)與缺陷長(zhǎng)度和深度存在近似線性關(guān)系。
　　第二，進(jìn)行了不同缺陷長(zhǎng)度和深度鋼筋超聲導(dǎo)波實(shí)驗(yàn)，根據(jù)不同工況的缺陷回波

3、波形，利用分形維數(shù)理論分析了不同損傷程度的超聲導(dǎo)波信號(hào)。取得了與模擬結(jié)果相類似的結(jié)果，驗(yàn)證了用分形維數(shù)的方法進(jìn)行超聲導(dǎo)波信號(hào)的損傷識(shí)別的有效性。
　　第三，利用超聲導(dǎo)波檢測(cè)了混凝土中的鋼筋腐蝕損傷，對(duì)測(cè)試超聲導(dǎo)波信號(hào)進(jìn)行了能量分析，得出腐蝕前后信號(hào)能量變化值是隨著腐蝕程度增加而增加的。又用MATLAB軟件對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行小波包分析，得到各腐蝕階段的小波包能量譜，通過(guò)各頻段信號(hào)的能量分布的變化來(lái)診斷結(jié)構(gòu)的損傷程度。此外，運(yùn)用小波包分析