表面波法檢測(cè)船閘混凝土裂縫技術(shù)研究.pdf

1、目前，在工程中常用的，無損檢測(cè)技術(shù)有超聲法、沖擊回波法、射線法、聲發(fā)射法、脈沖回波法、雷達(dá)法、紅外熱像法等。
　　沖擊回波法和超聲脈沖波特別是超聲脈沖波衰減較大，探測(cè)深度有限，無法滿足大體積混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)精度要求。因此，需要進(jìn)一步尋求適合于大體積混凝土裂縫檢測(cè)的方法。
　　本論文利用Rayleigh波法對(duì)混凝土表面裂縫和內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)展開試驗(yàn)和理論研究，并取得部分有益結(jié)論。
　　(1)利用瞬態(tài)R波法對(duì)混凝土表面裂縫

2、檢測(cè)進(jìn)行試驗(yàn)研究和有限元分析。
　　傅里葉透射系數(shù)法由于頻率取決于裂縫深度，頻率不同，裂縫深度與信號(hào)透射系數(shù)之間的關(guān)系亦不同，透射系數(shù)法對(duì)裂縫深度估計(jì)離散性很大。
　　R波譜能量透射比法基于自我校正的傅里葉透射系數(shù)法，在試驗(yàn)測(cè)量中可看到譜能量比法對(duì)裂縫深度變化很敏感，對(duì)混凝土配合比變化不敏感，當(dāng)裂縫深度H≤100mm，譜能量透射比下降較快;當(dāng)裂縫深度100≤H≤140mm，譜能量透射比隨著縫深增加緩慢減小。此外，當(dāng)信號(hào)一致性

3、指標(biāo)SC（f）取值為0.85～0.95，譜能量透射比法計(jì)算的縫深變異較小。本研究得出裂縫深度與譜能量比的四參數(shù)冪函數(shù)擬合公式。在有限元分析中譜能量比對(duì)裂縫深度變化的敏感性較強(qiáng)，而傅里葉透射系數(shù)則變化不明顯。研究得到了歸一化裂縫深度（H/λm）與譜能量比的四參數(shù)冪函數(shù)擬合公式。此外，研究了傳感器位置不同對(duì)譜能量比的影響，在裂縫位置一定時(shí)，近振源譜能量比較高。
　　采用R波幅值因子法檢測(cè)裂縫的精度隨著裂縫深度的增加而降低。當(dāng)裂縫深度大

4、于測(cè)量面的傳感器與裂縫間距時(shí)，檢測(cè)時(shí)可會(huì)將沿著測(cè)試面或其他較短路徑。當(dāng)相對(duì)縫深H/λ從0增加到1，歸一化幅值因子下降較快。當(dāng)相對(duì)縫深H/λ大于1，歸一化幅值因子下降很慢。因此R波幅值因子法適于波長(zhǎng)大于裂縫深度的情況。分別采用直徑分別為25mm、35mm的沖擊小球測(cè)試縫深誤差。隨著小球直徑的增加，測(cè)量縫深的精度提高。
　　(2)利用R波譜能量比檢測(cè)裂縫的試驗(yàn)。制作了一個(gè)素混凝土板、素混凝土試塊和以及單層鋼筋和雙層鋼筋混凝土試塊。利用

5、沖擊回波法檢測(cè)混凝土的板厚以及水平裂縫深度，并利用時(shí)間差法檢測(cè)板上的深度分別為0.15m及0.3m的裂縫，其測(cè)量誤差均小于10％，說明方法有效。通過對(duì)雙層鋼筋混凝土試塊的裂縫深度測(cè)量分析發(fā)現(xiàn)，鋼筋對(duì)裂縫測(cè)量的影響較小，且當(dāng)傳感器間距400mm時(shí)的測(cè)量值較為接近實(shí)際裂縫深度，隨傳感器間距的增大所測(cè)得裂縫深度逐漸變小。在雙裂縫試驗(yàn)測(cè)量中，在裂縫尖端彈性波產(chǎn)生衍射或反射，使接收器接收的能量變小，所得裂縫深度較實(shí)際的裂縫深度大。在多個(gè)裂縫的測(cè)量