iTECS檢測混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的研究.pdf

1、近年來隨著土木建筑工程的迅速發(fā)展，結(jié)構(gòu)類型越來越復(fù)雜，對結(jié)構(gòu)的安全性能要求也越來越高。但在結(jié)構(gòu)混凝土中，常因施工管理或環(huán)境等因素，形成不同形式的缺陷，這些缺陷的存在對結(jié)構(gòu)的完整性、力學(xué)性能和耐久性能產(chǎn)生不同程度的影響。因此采用有效的無損檢測方法，在不破壞結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)上探測出混凝土內(nèi)部缺陷是非常必要的。
　　本文主要對沖擊回波法原理做了詳細(xì)的介紹，同時(shí)簡介了日本國內(nèi)先進(jìn)成熟的混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測儀器iTECS。對最大熵譜分析方法(ME

2、M)和傅里葉(FFT)頻譜分析方法進(jìn)行了介紹，并對兩種方法進(jìn)行了對比。得出MEM分析方法的精確度、分辨率比FFT分析方法高的結(jié)論。
　　通過對試驗(yàn)構(gòu)件和廊坊、承德境內(nèi)的多座橋梁混凝土結(jié)構(gòu)厚度的測定，發(fā)現(xiàn)利用基于沖擊回波法的iTECS對混凝土結(jié)構(gòu)厚度的測定比較精確，誤差在5％以內(nèi)。得出混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部孔洞和內(nèi)部不密實(shí)、離析的判定方法：當(dāng)測試的厚度明顯小于實(shí)際厚度時(shí)表明該混凝土構(gòu)件內(nèi)部存在孔洞；當(dāng)測試的厚度遠(yuǎn)大于實(shí)際厚度時(shí)表明該混凝土構(gòu)

3、件內(nèi)部存在不密實(shí)、離析等內(nèi)部缺陷。
　　利用ABAQUS對iTECS測定混凝土結(jié)構(gòu)厚度過程進(jìn)行模擬，對測定信號分別采用MEM和傅里葉進(jìn)行頻譜分析，模擬所得結(jié)果與實(shí)際情況大體吻合。對相同的素混凝土和鋼筋混凝土測定過程的模擬，得出箍筋對該測試方法的影響很小。通過對采用不同箍筋配筋方案的鋼筋混凝土進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)在實(shí)際工程中箍筋間距對該iTECS測試鋼筋混凝土厚度的影響很小。
　　通過對采用不同強(qiáng)度等級混凝土的老橋(三小營南橋)和新

4、橋(中關(guān)大橋)的T梁進(jìn)行厚度測定，利用ABAQUS對不同強(qiáng)度等級的混凝土進(jìn)行厚度測定過程的模擬，得出iTECS測定誤差與所測混凝土強(qiáng)度等級無關(guān)。
　　根據(jù)iTECS對三小營南橋T梁表面麻面處的厚度測定結(jié)果，建立含孔洞的T梁模型。由模擬結(jié)果可知在混凝土存在孔洞處其測試厚度結(jié)果比混凝土實(shí)際厚度明顯偏小，測試孔洞深度與實(shí)際孔洞深度一致。根據(jù)西莊子橋面板實(shí)際尺寸建立模型，模擬厚度測試過程所得結(jié)果與iTECS對西莊子橋空心板實(shí)際厚度測定結(jié)果