iTECS檢測混凝土結構內部缺陷的研究.pdf

1、近年來隨著土木建筑工程的迅速發(fā)展，結構類型越來越復雜，對結構的安全性能要求也越來越高。但在結構混凝土中，常因施工管理或環(huán)境等因素，形成不同形式的缺陷，這些缺陷的存在對結構的完整性、力學性能和耐久性能產生不同程度的影響。因此采用有效的無損檢測方法，在不破壞結構物的基礎上探測出混凝土內部缺陷是非常必要的。
　　本文主要對沖擊回波法原理做了詳細的介紹，同時簡介了日本國內先進成熟的混凝土結構無損檢測儀器iTECS。對最大熵譜分析方法(ME

2、M)和傅里葉(FFT)頻譜分析方法進行了介紹，并對兩種方法進行了對比。得出MEM分析方法的精確度、分辨率比FFT分析方法高的結論。
　　通過對試驗構件和廊坊、承德境內的多座橋梁混凝土結構厚度的測定，發(fā)現(xiàn)利用基于沖擊回波法的iTECS對混凝土結構厚度的測定比較精確，誤差在5％以內。得出混凝土結構內部孔洞和內部不密實、離析的判定方法：當測試的厚度明顯小于實際厚度時表明該混凝土構件內部存在孔洞；當測試的厚度遠大于實際厚度時表明該混凝土構

3、件內部存在不密實、離析等內部缺陷。
　　利用ABAQUS對iTECS測定混凝土結構厚度過程進行模擬，對測定信號分別采用MEM和傅里葉進行頻譜分析，模擬所得結果與實際情況大體吻合。對相同的素混凝土和鋼筋混凝土測定過程的模擬，得出箍筋對該測試方法的影響很小。通過對采用不同箍筋配筋方案的鋼筋混凝土進行模擬，發(fā)現(xiàn)在實際工程中箍筋間距對該iTECS測試鋼筋混凝土厚度的影響很小。
　　通過對采用不同強度等級混凝土的老橋(三小營南橋)和新

4、橋(中關大橋)的T梁進行厚度測定，利用ABAQUS對不同強度等級的混凝土進行厚度測定過程的模擬，得出iTECS測定誤差與所測混凝土強度等級無關。
　　根據(jù)iTECS對三小營南橋T梁表面麻面處的厚度測定結果，建立含孔洞的T梁模型。由模擬結果可知在混凝土存在孔洞處其測試厚度結果比混凝土實際厚度明顯偏小，測試孔洞深度與實際孔洞深度一致。根據(jù)西莊子橋面板實際尺寸建立模型，模擬厚度測試過程所得結果與iTECS對西莊子橋空心板實際厚度測定結果