基于扭轉與彎曲模態(tài)導波的鋼管混凝土缺陷檢測方法.pdf

1、隨著近現(xiàn)代科技的發(fā)展,鋼管混凝土結構在我國橋梁、高層建筑和大型場館中得到了廣泛的應用。然而,管內(nèi)混凝土經(jīng)常出現(xiàn)脫空等隱蔽缺陷,將不同程度地影響結構的整體性和力學性能。因此,對鋼管混凝土中的缺陷進行檢測是十分必要的。傳統(tǒng)的管道檢測方法采用逐點檢測,檢測費時費力,效率不高,而導波技術由于其具有檢測效率高,速度快和范圍廣等優(yōu)點,現(xiàn)已在金屬管道結構缺陷檢測中得到應用。本文旨在基于導波技術,采用理論分析和數(shù)值模擬相結合的方法,對鋼管混凝土中的缺陷

2、檢測方法進行研究。主要包括以下幾個方面:
　　推導了鋼管混凝土中縱向扭轉模態(tài)和彎曲導波的頻散方程,求解獲得頻散曲線。分析了不同管徑的鋼管混凝土中導波的頻散特性,確定可利用T(0,1)模態(tài)和F(1,1)模態(tài)導波對鋼管混凝土的缺陷進行檢測,并提出可以嘗試運用較高階扭轉模態(tài)導波對大管徑鋼管混凝土中的缺陷進行檢測。
　　介紹了運用ABAQUS軟件對鋼管混凝土中的導波進行數(shù)值模擬的方法。通過對鋼管混凝土中導波的數(shù)值模擬,提取導波信號進

3、行二維傅里葉分析,將所得結果與理論結果進行對比,驗證有限元模擬的正確性。
　　采用數(shù)值模擬方法,分別應用T(0,1)模態(tài)和F(1,1)模態(tài)導波對鋼管混凝土中的缺陷進行了檢測。結果表明,對于小管徑鋼管混凝土,采用T(0,1)模態(tài)和F(1,1)模態(tài)的導波對鋼管混凝土的缺陷進行檢測是可行的,并從缺陷截面損傷率、徑向深度、軸向長度和周向長度四個方面對缺陷的定量檢測進行了分析。同時,探索了采用較高階扭轉模態(tài)導波對大管徑鋼管混凝土中的缺陷進行