發(fā)布時(shí)間：2020-11-01 17:09

　　 混凝土澆筑質(zhì)量缺陷的沖擊回波法評(píng)定一直是現(xiàn)階段土木工程界迫切需要解決但又尚未很好解決的重點(diǎn)問題。本文以彈性固體中回波信號(hào)的分析與運(yùn)用研究為依托,開展了預(yù)應(yīng)力孔道注漿質(zhì)量缺陷與鋼混結(jié)合段中澆筑質(zhì)量缺陷的檢測研究。根據(jù)彈性固體與彈性層狀體系中應(yīng)力回波的波動(dòng)特征建立了缺陷信息的分析方法與評(píng)定規(guī)則,有望實(shí)現(xiàn)兩類結(jié)構(gòu)中混凝土澆筑質(zhì)量缺陷的準(zhǔn)確評(píng)定,對(duì)實(shí)際工程施工質(zhì)量的可靠評(píng)估具有重要意義。本文的主要研究工作包括:(1)彈性固體中的波動(dòng)理論。從彈性半空間體受平面均布荷載的計(jì)算模型出發(fā),推導(dǎo)了彈性固體中的波動(dòng)方程。根據(jù)彈性層狀體系中波動(dòng)效應(yīng)的特點(diǎn),探討了沖擊回波測試中信號(hào)激發(fā)與采集所需關(guān)注的關(guān)鍵問題。(2)預(yù)應(yīng)力孔道注漿脫粘缺陷與脫空缺陷的沖擊回波法評(píng)定。通過波紋管內(nèi)壁界面劑的使用、漿體中膨脹劑的存在及注漿后試件的養(yǎng)護(hù)方式三個(gè)控制條件制取不同界面狀態(tài)試件,采用波紋管內(nèi)壁預(yù)埋泡沫板的方式形成注漿脫空缺陷。對(duì)五個(gè)預(yù)應(yīng)力孔道注漿試件進(jìn)行了連續(xù)五天的沖擊回波測試。隨注漿后漿體齡期的增長,基于實(shí)測厚度主頻和頻譜的變化規(guī)律則可較易分辨注漿脫粘缺陷與注漿脫空缺陷。之后,根據(jù)每一測試時(shí)刻信號(hào)的時(shí)頻特征建立了預(yù)應(yīng)力孔道注漿脫粘缺陷、脫空缺陷的評(píng)定規(guī)則,解決了基于漿體齡期的注漿質(zhì)量測試方案所存在的不足,有望根據(jù)單次沖擊回波信號(hào)響應(yīng)特征實(shí)現(xiàn)兩類注漿缺陷的評(píng)定。(3)歸納了鋼混組合結(jié)構(gòu)中沖擊回波測試的回波信號(hào)頻譜特征。通過對(duì)鋼混組合試件的沖擊回波測試,探究了激振面的材料屬性、鋼混組合面的存在對(duì)回波信號(hào)頻譜結(jié)果的影響。測試結(jié)果表明,當(dāng)應(yīng)力波遍歷路徑上存在鋼混結(jié)合面時(shí),波在結(jié)合面反射的概率較小,更多的反射面位于結(jié)構(gòu)的邊界位置處。因而結(jié)合面的存在不會(huì)對(duì)回波信號(hào)的主頻結(jié)果產(chǎn)生擾動(dòng)。此外,激振面的材料屬性亦會(huì)產(chǎn)生較高峰值的二階主頻振動(dòng)。(4)鋼混結(jié)合段混凝土澆筑質(zhì)量缺陷的沖擊回波法評(píng)定。通過對(duì)鋼格室澆筑模型與鋼混結(jié)合段的混凝土澆筑質(zhì)量進(jìn)行的沖擊回波法檢測,根據(jù)回波信號(hào)的時(shí)域、頻域、時(shí)頻特征及功率譜曲線特征實(shí)現(xiàn)了結(jié)合段內(nèi)部澆筑缺陷類型的綜合評(píng)價(jià),為鋼混組合結(jié)構(gòu)中運(yùn)用彈性回波理論評(píng)定混凝土空鼓缺陷與脫粘缺陷提供了參考。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU755
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的澆筑質(zhì)量缺陷
        1.1.2 鋼混結(jié)合段的混凝土澆筑質(zhì)量缺陷
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 彈性固體中的波動(dòng)理論
        1.2.2 彈性固體中的沖擊回波理論
        1.2.3 預(yù)應(yīng)力孔道注漿缺陷的沖擊回波法檢測
        1.2.4 鋼混組合結(jié)構(gòu)中的回波理論及應(yīng)用
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 彈性固體中的回波理論
    2.1 彈性半空間體中的波
        2.1.1 概述
        2.1.2 彈性固體中的波動(dòng)方程
        2.1.3 彈性半空間體中波的能量
        2.1.4 有限空間中的平面波
    2.2 彈性固體中瞬態(tài)波的傳播
        2.2.1 垂直點(diǎn)荷載產(chǎn)生的瞬態(tài)擾動(dòng)
        2.2.2 彈性固體中波的疊加
        2.2.3 波在彈性層狀體系中的傳播
    2.3 本章小結(jié)
第3章 預(yù)應(yīng)力孔道注漿試件的回波信號(hào)分析試驗(yàn)研究
    3.1 注漿缺陷試件的沖擊回波響應(yīng)測試
        3.1.1 測試原理
        3.1.2 試件設(shè)計(jì)
        3.1.3 測試儀器介紹
        3.1.4 測試方案
        3.1.5 測試結(jié)果處理與回波信號(hào)分析
    3.2 注漿試件的厚度主頻隨漿體齡期的變化特征
        3.2.1 注漿后試件的回波信號(hào)頻譜結(jié)果
        3.2.2 試件的浸泡試驗(yàn)
        3.2.3 頻域分析結(jié)論
    3.3 注漿試件的回波信號(hào)時(shí)-頻特征隨漿體齡期的變化特征
        3.3.1 沖擊回波信號(hào)的時(shí)頻分析
        3.3.2 信號(hào)的時(shí)頻分析結(jié)論
    3.4 本章小結(jié)
第4章 鋼混結(jié)合段澆筑質(zhì)量的回波信號(hào)分析試驗(yàn)研究
    4.1 鋼混組合結(jié)構(gòu)中的回波信號(hào)特征
        4.1.1 垂直入射的彈性應(yīng)力回波在鋼混界面的波動(dòng)特征
        4.1.2 鋼混結(jié)合面的回波信號(hào)波動(dòng)特征測試
        4.1.3 鋼混組合試件回波測試結(jié)論
    4.2 鋼混結(jié)合段中混凝土澆筑質(zhì)量缺陷的沖擊回波法測試
        4.2.1 澆筑質(zhì)量缺陷的成因探討
        4.2.2 鋼格室模型的混凝土澆筑質(zhì)量檢測試驗(yàn)
        4.2.3 鋼混結(jié)合段的混凝土澆筑質(zhì)量檢測
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A （攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄）

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2865838