本文關(guān)鍵詞：電阻率層析成像技術(shù)在混凝土損傷探測中的應(yīng)用研究

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【摘要】：混凝土結(jié)構(gòu)無損探測技術(shù)對于保證結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性具有重要意義。電阻率層析成像技術(shù)(ERT, Electrical Resistance Tomography),作為一種新興的工業(yè)化無損檢測技術(shù),在混凝土結(jié)構(gòu)損傷探測中具有廣闊的應(yīng)用前景。而混凝土結(jié)構(gòu)本身導(dǎo)電性能較差,在將電阻率層析成像技術(shù)應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)損傷探測之前,還需要進(jìn)行大量深入的研究工作�；诖�,本文對混凝土結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電性能進(jìn)行了初步研究,采用開發(fā)的電阻率層析成像系統(tǒng)和自行設(shè)計(jì)的三種測量電極對混凝土試塊的人工預(yù)埋孔洞損傷和裂縫損傷進(jìn)行了成像探測,并結(jié)合圖像評價指標(biāo)對探測圖像的質(zhì)量進(jìn)行客觀評價和對比,對影響探測圖像質(zhì)量的因素做了分析和討論。本文通過對混凝土結(jié)構(gòu)導(dǎo)電性能的研究,可為電阻率層析成像探測系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)參考,為成像系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)模型電參數(shù)的設(shè)置提供試驗(yàn)依據(jù)。文中采用四電極法對試塊電阻率變化規(guī)律進(jìn)行連續(xù)測量,并研究了含水率對電阻率變化影響,最終得到以下結(jié)論：電阻率早期變化連續(xù),電阻率值較低,后期隨著齡期的增長,電阻率變化速度加快且增值較大,隨后變化逐漸趨緩且增值變小。前期電阻率值較低,有利于電阻率層析成像的應(yīng)用,后期電阻率雖然值比較大,但由于其變化速度減緩,處于相對穩(wěn)定階段,可調(diào)節(jié)電阻率層析成像中對電阻率的參數(shù)設(shè)置,適當(dāng)調(diào)大圖像重建算法中的修正量,從而實(shí)現(xiàn)對高電阻值混凝土結(jié)構(gòu)的損傷探測。本文通過對預(yù)埋孔洞損傷及裂縫損傷進(jìn)行電阻率層析成像探測試驗(yàn),探究了系統(tǒng)對孔洞損傷及裂縫損傷的探測能力,并通過圖像評價指標(biāo)對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論,主要得到以下結(jié)論：所開發(fā)的電阻率層析成像系統(tǒng)能夠有效探測出孔洞損傷的位置和大致形狀,但成像精度還有待提高；電場的軟場特性的確對電阻率層析成像技術(shù)有不良影響,在今后試驗(yàn)中需設(shè)法降低或規(guī)避其影響；系統(tǒng)能夠探測到裂縫的大體位置,但對其形狀及其長度的成像結(jié)果還需要進(jìn)一步提高。
【關(guān)鍵詞】：電阻率層析成像 ERT 混凝土 損傷探測
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU317
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 研究背景和意義11-13
• 1.2 混凝土結(jié)構(gòu)探測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 混凝土結(jié)構(gòu)探測技術(shù)研究概述13
• 1.2.2 混凝土結(jié)構(gòu)探測方技術(shù)簡介13-16
• 1.3 關(guān)于電阻率層析成像技術(shù)的國內(nèi)外研究進(jìn)展16-23
• 1.3.1 電參數(shù)層析成像技術(shù)研究現(xiàn)況概述16-18
• 1.3.2 電參數(shù)層析成像方法簡述18-21
• 1.3.3 電阻率層析成像技術(shù)在混凝土損傷探測中的應(yīng)用21-23
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容23-25
• 第二章 電阻率層析成像技術(shù)25-39
• 引言25
• 2.1 電阻率層析成像技術(shù)的基本原理25-30
• 2.1.1 電阻率層析成像技術(shù)原理概述25-26
• 2.1.2 電阻率層析成像技術(shù)物理理論基礎(chǔ)26-28
• 2.1.3 電阻率層析成像技術(shù)數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)28-30
• 2.2 電阻率層析成像測試系統(tǒng)30-36
• 2.2.1 激勵模塊設(shè)計(jì)31-32
• 2.2.2 投影模塊設(shè)計(jì)32-33
• 2.2.3 采樣模塊設(shè)計(jì)33-34
• 2.2.4 圖像重建模塊設(shè)計(jì)34-36
• 2.3 電阻率層析成像技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的難點(diǎn)36-37
• 2.4 本章小結(jié)37-39
• 第三章 普通混凝土電阻率變化規(guī)律及其影響因素39-47
• 引言39
• 3.1 混凝土導(dǎo)電機(jī)理39-40
• 3.2 混凝土電阻率測試方法40-41
• 3.3 混凝土試件制備41-44
• 3.3.1 試件原材料及制作設(shè)備41-42
• 3.3.2 試件制作及養(yǎng)護(hù)42
• 3.3.3 測試方法42-43
• 3.3.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析43-44
• 3.4 含水率對混凝土導(dǎo)電能力影響44-46
• 3.4.1 測試方法44-45
• 3.4.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 混凝土電阻率層析成像損傷探測47-65
• 引言47
• 4.1 混凝土孔洞損傷探測47-53
• 4.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)47-48
• 4.1.2 電極設(shè)計(jì)48-50
• 4.1.3 試件制作及養(yǎng)護(hù)50
• 4.1.4 損傷探測50-53
• 4.2 混凝土裂縫損傷探測53-55
• 4.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)53-54
• 4.2.2 電極設(shè)計(jì)54-55
• 4.2.3 試件制作及養(yǎng)護(hù)55
• 4.2.4 損傷探測55
• 4.3 混凝土損傷探測結(jié)果評價指標(biāo)55-59
• 4.3.1 圖像評價理論55-58
• 4.3.2 圖像相似度評價指標(biāo)58-59
• 4.4 混凝土損傷探測結(jié)果分析59-62
• 4.4.1 損傷成像探測結(jié)果評價59-61
• 4.4.2 探測結(jié)果影響因素的討論61-62
• 4.5 本章小結(jié)62-65
• 第五章 結(jié)論與展望65-69
• 5.1 結(jié)論65-66
• 5.2 展望66-69
• 參考文獻(xiàn)69-75
• 致謝75-77
• 附錄77

【相似文獻(xiàn)】

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