超聲法在大體積復(fù)雜鋼管混凝土缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、超聲法在大體積復(fù)雜鋼管混凝土缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用研究超聲法在大體積復(fù)雜鋼管混凝土缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用研究ResearchontheApplicationofDefectsDetectionofMassComplexConcretefilledSteelTubebyUltrasonicMethod學(xué)科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程研究生：王飛指導(dǎo)教師：楊建江教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一三年十一月中文摘要中文摘要隨著高層和超高層建筑的不斷涌現(xiàn)，鋼管混凝土因其強(qiáng)度

2、高、重量輕、延性好、耐疲勞、耐沖擊等優(yōu)越的力學(xué)性能而得到廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，出現(xiàn)了許多體積大、構(gòu)造復(fù)雜的鋼管混凝土，其混凝土澆筑后的質(zhì)量保證是施工中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。因此，對(duì)大體積復(fù)雜鋼管混凝土澆筑后的混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)顯得尤為重要。目前，已有學(xué)者用壓電陶瓷法檢測(cè)大體積復(fù)雜鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的缺陷，并取得良好的效果。但目前階段，這種方法因測(cè)試材料價(jià)格較高、可重復(fù)利用性較差等原因還難以普遍應(yīng)用于實(shí)際工程中去。超聲法是一種檢測(cè)成本低、設(shè)備可重復(fù)利

3、用性強(qiáng)、檢測(cè)靈敏度高的混凝土缺陷檢測(cè)方法，故對(duì)超聲法檢測(cè)大體積復(fù)雜鋼管混凝土缺陷進(jìn)行了研究。基于超聲法檢測(cè)混凝土缺陷的基本原理和方法，提出了超聲法檢測(cè)大體積復(fù)雜鋼管混凝土缺陷的方法，即在檢測(cè)混凝土缺陷時(shí)發(fā)揮平面檢測(cè)法、預(yù)埋管檢測(cè)法、混合檢測(cè)法三種方法各自的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)對(duì)大體積復(fù)雜鋼管混凝土構(gòu)件特點(diǎn)的分析，將三種方法有機(jī)結(jié)合并運(yùn)用到大體積復(fù)雜鋼管混凝土缺陷的檢測(cè)中；提出了適用于超聲法檢測(cè)大體積復(fù)雜鋼管混凝土缺陷的相關(guān)理論，即找出了超聲法檢測(cè)

4、大體積復(fù)雜鋼管混凝土缺陷的特有影響因素——鋼板和換能器種類，并對(duì)影響因素對(duì)聲參數(shù)測(cè)值的影響進(jìn)行了理論分析，對(duì)大體積復(fù)雜鋼管混凝土內(nèi)的缺陷類型進(jìn)行了預(yù)測(cè)并提出了相應(yīng)檢測(cè)方式和判斷依據(jù)；通過(guò)兩個(gè)工程實(shí)例對(duì)所提出的檢測(cè)大體積復(fù)雜鋼管混凝土缺陷的超聲法及其相關(guān)理論進(jìn)行了驗(yàn)證。理論分析和工程實(shí)踐表明：超聲波透射過(guò)膠結(jié)良好的鋼板與混凝土結(jié)合面時(shí)，較薄鋼板（40mm左右）的存在對(duì)聲速測(cè)值沒(méi)有明顯提高和降低作用，這與理論分析相一致，對(duì)于鋼板較厚同時(shí)測(cè)距

5、較小的情況，則要注意考慮鋼板的存在對(duì)聲速的提高作用；鋼板的存在會(huì)使波幅測(cè)值減小，但減小程度比理論計(jì)算值要??；鋼板的存在會(huì)使頻率下降，下降幅度在5kHz~15kHz；鋼板的存在會(huì)使首波變平緩，使首波后面的波形產(chǎn)生畸變。換能器的種類不同對(duì)聲速值有影響，一對(duì)平面換能器或一個(gè)平面換能器和一個(gè)徑向換能器組合比一對(duì)徑向換能器的聲速測(cè)值大，但對(duì)波幅、頻率、波形影響較小。通過(guò)對(duì)兩個(gè)工程實(shí)例檢測(cè)結(jié)果的分析，超聲法可以確定大體積復(fù)雜鋼管混凝土構(gòu)件內(nèi)部的缺陷