表面波法檢測船閘混凝土裂縫技術研究.pdf

1、目前，在工程中常用的，無損檢測技術有超聲法、沖擊回波法、射線法、聲發(fā)射法、脈沖回波法、雷達法、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，探測深度有限，無法滿足大體積混凝土結構的檢測精度要求。因此，需要進一步尋求適合于大體積混凝土裂縫檢測的方法。
　　本論文利用Rayleigh波法對混凝土表面裂縫和內(nèi)部缺陷進行檢測展開試驗和理論研究，并取得部分有益結論。
　　(1)利用瞬態(tài)R波法對混凝土表面裂縫

2、檢測進行試驗研究和有限元分析。
　　傅里葉透射系數(shù)法由于頻率取決于裂縫深度，頻率不同，裂縫深度與信號透射系數(shù)之間的關系亦不同，透射系數(shù)法對裂縫深度估計離散性很大。
　　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，在試驗測量中可看到譜能量比法對裂縫深度變化很敏感，對混凝土配合比變化不敏感，當裂縫深度H≤100mm，譜能量透射比下降較快;當裂縫深度100≤H≤140mm，譜能量透射比隨著縫深增加緩慢減小。此外，當信號一致性

3、指標SC（f）取值為0.85～0.95，譜能量透射比法計算的縫深變異較小。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裂縫深度變化的敏感性較強，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譜能量比的影響，在裂縫位置一定時，近振源譜能量比較高。
　　采用R波幅值因子法檢測裂縫的精度隨著裂縫深度的增加而降低。當裂縫深度大

4、于測量面的傳感器與裂縫間距時，檢測時可會將沿著測試面或其他較短路徑。當相對縫深H/λ從0增加到1，歸一化幅值因子下降較快。當相對縫深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的沖擊小球測試縫深誤差。隨著小球直徑的增加，測量縫深的精度提高。
　　(2)利用R波譜能量比檢測裂縫的試驗。制作了一個素混凝土板、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、沖擊回波法檢測混凝土的板厚以及水平裂縫深度，并利用時間差法檢測板上的深度分別為0.15m及0.3m的裂縫，其測量誤差均小于10％，說明方法有效。通過對雙層鋼筋混凝土試塊的裂縫深度測量分析發(fā)現(xiàn)，鋼筋對裂縫測量的影響較小，且當傳感器間距400mm時的測量值較為接近實際裂縫深度，隨傳感器間距的增大所測得裂縫深度逐漸變小。在雙裂縫試驗測量中，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，所得裂縫深度較實際的裂縫深度大。在多個裂縫的測量