電阻層析成像混凝土鋼筋銹蝕無(wú)損檢測(cè).pdf

1、鋼筋混凝土的無(wú)損檢測(cè)對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題研究有著十分重要的意義，鋼筋銹蝕程度的檢測(cè)是混凝土探傷檢測(cè)的主要內(nèi)容。半電池法、線性極化法和混凝土電阻率法是常用的銹蝕檢測(cè)方法，但這些檢測(cè)方法都是有損檢測(cè)、定性檢測(cè)，檢測(cè)準(zhǔn)確度不高。因此，深入研究鋼筋銹蝕無(wú)損檢測(cè)方法具有重要的意義和價(jià)值。本文針對(duì)實(shí)際工程中銹蝕檢測(cè)方法存在的問(wèn)題，采用電阻層析成像技術(shù)完成了鋼筋混凝土鋼筋銹蝕無(wú)損檢測(cè)的仿真研究和實(shí)驗(yàn)研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴比較不同

2、鋼筋混凝土鋼筋銹蝕檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，分析電阻層析成像技術(shù)用于鋼筋混凝土銹蝕檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用電阻層析成像檢測(cè)系統(tǒng)用于鋼筋混凝土銹蝕檢測(cè)的設(shè)計(jì)方案。⑵研究電阻成像技術(shù)，包括電阻成像檢測(cè)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，電阻成像技術(shù)正問(wèn)題、反問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型和檢測(cè)方法。⑶進(jìn)行了基于有限元法的電阻成像技術(shù)仿真研究，用COMSOL Multiphysics軟件搭建了鋼筋混凝土空?qǐng)瞿Ｐ秃突旌蠄?chǎng)模型，用MATLAB編寫(xiě)成像算法函數(shù)，完成圖像重組。用COMSOL Mult

3、iphysics有限元仿真軟件分別搭建了8個(gè)電極、12個(gè)電極、16個(gè)電極被測(cè)對(duì)象的CAD圖像模型，對(duì)它們分別用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)圖像重組，分析了電極數(shù)目對(duì)成像質(zhì)量的影響。用MATLAB編寫(xiě)Landweber算法、LBP算法、共軛梯度算法、靈敏度系數(shù)法和牛頓拉夫遜算法程序，得到重組圖像，分析成像算法對(duì)成像質(zhì)量的影響。用MATLAB編寫(xiě)顏色直方圖程序，對(duì)比分析不同算法得到的圖像相似度，以此為依據(jù)對(duì)圖像進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)仿真研究確定，將使用La

4、ndweber算法用于鋼筋銹蝕檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的研究。⑷進(jìn)行了鋼筋銹蝕檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究，設(shè)計(jì)完善了數(shù)據(jù)采集硬件系統(tǒng)。為得到最佳激勵(lì)源信號(hào)，完成了基于STC89C52單片機(jī)與DAC0832芯片的正弦信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)。為防止電極極化現(xiàn)象產(chǎn)生，設(shè)計(jì)了以硫酸銅溶液為導(dǎo)電介質(zhì)的電極陣列。⑸搭建了鋼筋混凝土實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，制作了單鋼筋和雙鋼筋兩種類(lèi)型的鋼筋混凝土試件，對(duì)混凝土試件進(jìn)行了加速銹蝕實(shí)驗(yàn)，記錄了鋼筋銹蝕過(guò)程中電壓信號(hào)變化和電阻率信號(hào)變化值。對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分