橋梁沖刷的超聲監(jiān)測技術(shù).pdf

1、沖刷是水流對河床的沖蝕淘刷過程，是組成河床的泥沙顆粒被水流沖走，致使河底高程降低或河岸后退的過程。沖刷是導(dǎo)致橋梁水毀的一個重要原因，世界各國每年都有許多橋梁因洪水的沖刷而毀壞。沖刷深度是沖刷影響橋梁安全的最重要因素，沖刷深度的監(jiān)測對于橋梁的安全至關(guān)重要。目前已有橋梁沖刷的監(jiān)測方法在實施過程與監(jiān)測效果都存在著很多不足之處。針對橋梁沖刷的特點和已有方法存在的不足，本文設(shè)計了基于超聲感應(yīng)原理的橋梁沖刷監(jiān)測系統(tǒng)，并通過沖刷模型試驗對該系統(tǒng)進行了

2、實驗性研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　利用超聲波的一些有利特性，設(shè)計了基于超聲感應(yīng)原理的沖刷監(jiān)測系統(tǒng)。超聲波擁有良好的傳播性能，具有非常好的方向性，可以在聲阻抗不同的兩種介質(zhì)的界面上發(fā)生反射。本系統(tǒng)將超聲探頭置于護筒內(nèi)部并上下移動，探頭發(fā)射的超聲波在沖刷深度范圍內(nèi)可以在沖刷坑壁處反射，從而確定沖刷坑壁的位置。通過波形可以判斷沖刷深度所在位置，通過探頭移動距離即可得到?jīng)_刷深度。
　　通過沖刷模型實驗，對該系統(tǒng)進行了測試。實驗通過

3、水循環(huán)系統(tǒng)對橋墩模型周圍的模擬河床的沖刷來建立橋墩的沖刷模型，在橋墩模型受沖刷過程中，應(yīng)用本監(jiān)測系統(tǒng)對某一時刻的沖刷深度進行測量；在實驗的最后階段還模擬了河床的沉積過程并應(yīng)用本系統(tǒng)對這一過程進行了監(jiān)測。通過實驗可以證明，本系統(tǒng)具有對橋梁沖刷進行實時監(jiān)測的能力，并且可以通過監(jiān)測數(shù)據(jù)得到監(jiān)測面上沖刷坑的輪廓形態(tài)。
　　分析了沖刷導(dǎo)致橋梁破壞的四種典型的破壞模式，對沖刷給橋梁帶來的危害性進行了詳細的分析，并給出了各類破壞類型對應(yīng)的臨界條