發(fā)布時間：2020-11-01 17:09

　　 混凝土澆筑質量缺陷的沖擊回波法評定一直是現(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問題。本文以彈性固體中回波信號的分析與運用研究為依托,開展了預應力孔道注漿質量缺陷與鋼混結合段中澆筑質量缺陷的檢測研究。根據(jù)彈性固體與彈性層狀體系中應力回波的波動特征建立了缺陷信息的分析方法與評定規(guī)則,有望實現(xiàn)兩類結構中混凝土澆筑質量缺陷的準確評定,對實際工程施工質量的可靠評估具有重要意義。本文的主要研究工作包括:(1)彈性固體中的波動理論。從彈性半空間體受平面均布荷載的計算模型出發(fā),推導了彈性固體中的波動方程。根據(jù)彈性層狀體系中波動效應的特點,探討了沖擊回波測試中信號激發(fā)與采集所需關注的關鍵問題。(2)預應力孔道注漿脫粘缺陷與脫空缺陷的沖擊回波法評定。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)護方式三個控制條件制取不同界面狀態(tài)試件,采用波紋管內(nèi)壁預埋泡沫板的方式形成注漿脫空缺陷。對五個預應力孔道注漿試件進行了連續(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)每一測試時刻信號的時頻特征建立了預應力孔道注漿脫粘缺陷、脫空缺陷的評定規(guī)則,解決了基于漿體齡期的注漿質量測試方案所存在的不足,有望根據(jù)單次沖擊回波信號響應特征實現(xiàn)兩類注漿缺陷的評定。(3)歸納了鋼混組合結構中沖擊回波測試的回波信號頻譜特征。通過對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回波信號頻譜結果的影響。測試結果表明,當應力波遍歷路徑上存在鋼混結合面時,波在結合面反射的概率較小,更多的反射面位于結構的邊界位置處。因而結合面的存在不會對回波信號的主頻結果產(chǎn)生擾動。此外,激振面的材料屬性亦會產(chǎn)生較高峰值的二階主頻振動。(4)鋼混結合段混凝土澆筑質量缺陷的沖擊回波法評定。通過對鋼格室澆筑模型與鋼混結合段的混凝土澆筑質量進行的沖擊回波法檢測,根據(jù)回波信號的時域、頻域、時頻特征及功率譜曲線特征實現(xiàn)了結合段內(nèi)部澆筑缺陷類型的綜合評價,為鋼混組合結構中運用彈性回波理論評定混凝土空鼓缺陷與脫粘缺陷提供了參考。
【學位單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：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 預應力結構的澆筑質量缺陷
        1.1.2 鋼混結合段的混凝土澆筑質量缺陷
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 彈性固體中的波動理論
        1.2.2 彈性固體中的沖擊回波理論
        1.2.3 預應力孔道注漿缺陷的沖擊回波法檢測
        1.2.4 鋼混組合結構中的回波理論及應用
    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 垂直點荷載產(chǎn)生的瞬態(tài)擾動
        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
第3章 預應力孔道注漿試件的回波信號分析試驗研究
    3.1 注漿缺陷試件的沖擊回波響應測試
        3.1.1 測試原理
        3.1.2 試件設計
        3.1.3 測試儀器介紹
        3.1.4 測試方案
        3.1.5 測試結果處理與回波信號分析
    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頻譜結果
        3.2.2 試件的浸泡試驗
        3.2.3 頻域分析結論
    3.3 注漿試件的回波信號時-頻特征隨漿體齡期的變化特征
        3.3.1 沖擊回波信號的時頻分析
        3.3.2 信號的時頻分析結論
    3.4 本章小結
第4章 鋼混結合段澆筑質量的回波信號分析試驗研究
    4.1 鋼混組合結構中的回波信號特征
        4.1.1 垂直入射的彈性應力回波在鋼混界面的波動特征
        4.1.2 鋼混結合面的回波信號波動特征測試
        4.1.3 鋼混組合試件回波測試結論
    4.2 鋼混結合段中混凝土澆筑質量缺陷的沖擊回波法測試
        4.2.1 澆筑質量缺陷的成因探討
        4.2.2 鋼格室模型的混凝土澆筑質量檢測試驗
        4.2.3 鋼混結合段的混凝土澆筑質量檢測
    4.3 本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
附錄A （攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄）

【參考文獻】

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本文編號：2865838