基于瑞利波法對混凝土裂縫檢測的數(shù)值研究.pdf

1、瑞利波是一種沿半無限彈性介質(zhì)自由表面?zhèn)鞑サ钠癫?，具有波長長、振幅大等特征。正由于這一特征，瑞利波被廣泛應用于地質(zhì)工程勘探、材料的無損檢測等領(lǐng)域。本文采用解析法研究了瑞利波在均勻介質(zhì)以及層狀介質(zhì)中的傳播規(guī)律，并采用數(shù)值方法對含裂縫混凝土介質(zhì)中瑞利波的傳播規(guī)律進行分析。通過設(shè)定不同情況的表面裂縫及內(nèi)部裂縫并進行數(shù)值模擬分析，提出了對裂縫進行檢測的方法，主要成果及創(chuàng)新點如下：
　　①對層狀介質(zhì)中的瑞利波頻散曲線進行研究，并基于MATL

2、AB實現(xiàn)了正演算法（Knopoff快速算法）的程序設(shè)計，得出瑞利波頻散曲線的變化規(guī)律與介質(zhì)條件有密切關(guān)系。
　?、谕ㄟ^設(shè)定不同頻率的激勵源及不同長度的表面裂縫，得到傳遞系數(shù)α與d/λ的關(guān)系。選取d/λ>0.4，1>α>0.3曲線段作為判斷依據(jù)。實際應用過程中，不斷改變?nèi)肷淙鹄ǖ念l率，使傳遞系數(shù)落到0.3和1之間，根據(jù)瑞利波傳遞系數(shù)曲線查得裂縫長度與瑞利波長的比值，繼而求得混凝土表面裂縫的長度。
　?、蹖砻媪芽p混凝土的彈

3、性波傳播規(guī)律進行分析，基于瑞利波及衍射縱波的傳播時間差法，得到表面裂縫長度及角度的計算公式。
　?、芴岢隽藢?nèi)部裂縫檢測的一種新方法：利用瑞利波幅值-距離曲線對內(nèi)部裂縫水平位置進行定位，并提出了能量幅值指標AI（AmplitudeIndex），基于AI-hT及AI-α曲線，能夠?qū)?nèi)部裂縫的深度及角度進行判斷。
　?、萏岢隽藢?nèi)部裂縫檢測的另一種方法：提出了傳播速度指標VI（VelocityIndex），基于VI-hT曲線，能