配筋率對混凝土聲波CT反演精度的影響.pdf

1、鋼筋混凝土是現(xiàn)代工程建筑中的常用材料，其質(zhì)量優(yōu)劣對施工安全至關(guān)重要。在工程應(yīng)用中，為了保證鋼筋混凝土的質(zhì)量，需檢測其內(nèi)部構(gòu)件是否受到破壞或損傷，并可為實(shí)際的處理工作提供一定依據(jù)。對重要的大型鋼筋混凝土建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性、整體性、耐久性的監(jiān)測以確保其安全正常運(yùn)營的要求越來越嚴(yán)格。聲波層析成像技術(shù)是檢測鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量主要手段，研究鋼筋配筋率對聲波CT反演精度的影響有助于合理設(shè)計(jì)方案檢測和結(jié)果數(shù)據(jù)分析。本文主要研究的內(nèi)容及結(jié)果如下：

2、r>　　(1)通過有限元軟件ANSYS/LS-DYNA建立有缺陷的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)模型，模擬應(yīng)力波在不均勻混凝土介質(zhì)中的傳播過程。研究表明：應(yīng)力波在鋼筋中傳播明顯優(yōu)于在混凝土中的傳播，其首波振幅不同，波形衰減程度較大，且同一位置激發(fā)不同位置接收的速度-時(shí)間曲線所對應(yīng)的初至走時(shí)也不同；應(yīng)用波動(dòng)有限元法模擬波的傳播是可行的，并得到了更完善的圖像重建的多個(gè)樣本數(shù)據(jù)。
　　(2)研究了激發(fā)頻率對不同配筋率混凝土聲波CT反演精度的影響。利用有

3、限元分析軟件建立不同配筋率的鋼筋混凝土模型，對彈性波在鋼筋混凝土構(gòu)件中的傳播進(jìn)行模擬和計(jì)算，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用聲波層析成像分析軟件對其剖面成像，對比信號的激發(fā)頻率分別為100KHz和200KHz的聲波層析成像反演結(jié)果。研究表明：不同激發(fā)頻率對聲波層析成像技術(shù)檢測不同配筋率混凝土缺陷具有一定影響，當(dāng)激發(fā)頻率為200KHz，且配筋率比較小時(shí)，聲波層析成像技術(shù)對混凝土構(gòu)件中孔洞缺陷與鋼筋的檢測比較敏感；而當(dāng)激發(fā)頻率為100KHz，且配筋率比較大時(shí)

4、，聲波層析成像技術(shù)能夠定位混凝土構(gòu)件內(nèi)缺陷位置，偽像干擾小。
　　(3)研究了鋼筋分布與測試方案對不同配筋率混凝土聲波 CT反演精度的影響。建立不同配筋率橫、縱筋混凝土模型、模擬、計(jì)算，最后對其剖面成像，對比橫縱筋與不同測試方案的聲波層析成像反演結(jié)果。研究表明：隨著橫筋的配筋率增大，CT反演精度降低；而不同配筋率的縱筋對CT成像技術(shù)檢測混凝土內(nèi)部缺陷的影響比較小，且CT成像技術(shù)不能準(zhǔn)確的顯示混凝土中縱筋位置；正面接收信號更好地顯示