基于扭轉(zhuǎn)與彎曲模態(tài)導(dǎo)波的鋼管混凝土缺陷檢測(cè)方法.pdf

1、隨著近現(xiàn)代科技的發(fā)展,鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在我國橋梁、高層建筑和大型場(chǎng)館中得到了廣泛的應(yīng)用。然而,管內(nèi)混凝土經(jīng)常出現(xiàn)脫空等隱蔽缺陷,將不同程度地影響結(jié)構(gòu)的整體性和力學(xué)性能。因此,對(duì)鋼管混凝土中的缺陷進(jìn)行檢測(cè)是十分必要的。傳統(tǒng)的管道檢測(cè)方法采用逐點(diǎn)檢測(cè),檢測(cè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,效率不高,而導(dǎo)波技術(shù)由于其具有檢測(cè)效率高,速度快和范圍廣等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已在金屬管道結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)中得到應(yīng)用。本文旨在基于導(dǎo)波技術(shù),采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對(duì)鋼管混凝土中的缺陷

2、檢測(cè)方法進(jìn)行研究。主要包括以下幾個(gè)方面:
　　推導(dǎo)了鋼管混凝土中縱向扭轉(zhuǎn)模態(tài)和彎曲導(dǎo)波的頻散方程,求解獲得頻散曲線。分析了不同管徑的鋼管混凝土中導(dǎo)波的頻散特性,確定可利用T(0,1)模態(tài)和F(1,1)模態(tài)導(dǎo)波對(duì)鋼管混凝土的缺陷進(jìn)行檢測(cè),并提出可以嘗試運(yùn)用較高階扭轉(zhuǎn)模態(tài)導(dǎo)波對(duì)大管徑鋼管混凝土中的缺陷進(jìn)行檢測(cè)。
　　介紹了運(yùn)用ABAQUS軟件對(duì)鋼管混凝土中的導(dǎo)波進(jìn)行數(shù)值模擬的方法。通過對(duì)鋼管混凝土中導(dǎo)波的數(shù)值模擬,提取導(dǎo)波信號(hào)進(jìn)

3、行二維傅里葉分析,將所得結(jié)果與理論結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證有限元模擬的正確性。
　　采用數(shù)值模擬方法,分別應(yīng)用T(0,1)模態(tài)和F(1,1)模態(tài)導(dǎo)波對(duì)鋼管混凝土中的缺陷進(jìn)行了檢測(cè)。結(jié)果表明,對(duì)于小管徑鋼管混凝土,采用T(0,1)模態(tài)和F(1,1)模態(tài)的導(dǎo)波對(duì)鋼管混凝土的缺陷進(jìn)行檢測(cè)是可行的,并從缺陷截面損傷率、徑向深度、軸向長度和周向長度四個(gè)方面對(duì)缺陷的定量檢測(cè)進(jìn)行了分析。同時(shí),探索了采用較高階扭轉(zhuǎn)模態(tài)導(dǎo)波對(duì)大管徑鋼管混凝土中的缺陷進(jìn)行