火災(zāi)后混凝土損傷超聲診斷方法及應(yīng)用研究.pdf

1、我國(guó)人口眾多建筑密集，是建筑火災(zāi)多發(fā)國(guó)家之一?；馂?zāi)除了造成人類生命和財(cái)產(chǎn)的巨大損失之外，對(duì)建筑物本身的影響也是非常嚴(yán)重的。因此了解火災(zāi)高溫對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響，檢測(cè)火災(zāi)后混凝土損傷是提高火災(zāi)后建筑物的再利用率，減少火災(zāi)帶來(lái)財(cái)產(chǎn)損失的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。所以，對(duì)于占建筑物材料絕大多數(shù)的混凝土結(jié)構(gòu)在火災(zāi)后的缺陷檢測(cè)就顯得尤為重要。超聲結(jié)構(gòu)損傷診斷技術(shù)是當(dāng)前結(jié)構(gòu)工程學(xué)科十分活躍的研究領(lǐng)域并有廣闊的工程應(yīng)用前景。小波分析是一種新的時(shí)頻兩維分析方法，在信

2、號(hào)的消噪和奇異性檢測(cè)中有著廣泛的應(yīng)用，相關(guān)的理論和技術(shù)正在不斷完善。本文著重對(duì)小波分析方法在超聲檢測(cè)信號(hào)處理中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容有： (1)根據(jù)損傷力學(xué)及彈性波的傳播理論，結(jié)合火災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)損傷的特點(diǎn)，建立了火災(zāi)后損傷混凝土介質(zhì)模型，推導(dǎo)出了火災(zāi)后混凝土構(gòu)件中的波動(dòng)方程；獲得了超聲波在火災(zāi)后損傷混凝土中傳播的規(guī)律。 (2)采用小波分解去噪后再重構(gòu)的方法，可在基本不損害原信號(hào)的前提下很好地消除信號(hào)中的噪聲，易

3、于火災(zāi)后混凝土損傷的識(shí)別。 (3)采用奇異性理論處理接收的超聲信號(hào)，通過(guò)小波變換找出信號(hào)的奇異點(diǎn)，奇異點(diǎn)的時(shí)間參數(shù)對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)中的位置參數(shù)和損傷位置，計(jì)算出奇異點(diǎn)的Lipschitz指數(shù)，判斷火災(zāi)后混凝土內(nèi)部缺陷的位置及參數(shù)。 (4)開發(fā)了便攜式火災(zāi)后混凝土損傷超聲檢測(cè)儀，采用干耦合換能器可提高檢測(cè)速度，提高了檢測(cè)效率和檢測(cè)精度。 (5)對(duì)超聲回波信號(hào)進(jìn)行小波包變換處理，運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)火災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行快速