基于声振法的钢混组合桥面板脱空识别研究

钢混组合结构和钢管混凝土结构的界面脱空对桥梁的安全耐久非常关键。声振法作为一种简单有效的现场无损测试方法,可用于混凝土材质好坏、内部孔洞、剥离及脱空等缺陷检测。运用小波变换方法对钢混组合桥面板声振信号进行分析,将小波时频谱分为3个表征信号内容的区域,即表征混凝土质量的冲击回波高频共振A区、表征脱空区钢板自振特征的B区及表征环境噪声的低频C区,根据各区域的时-频-能量特征可以定性识别钢混界面脱空的程度。在一座钢混组合试验桥桥面板施工时预埋大小不一的泡沫与橡胶片模拟钢混界面的脱空与脱空区有水或是其他介质浸入的情形,声振测试试验验证该法的有效性。     

脱空钢管混凝土偏心受压力学性能试验研究

本文进行了30个核心混凝土脱空的钢管混凝土偏心受压构件试验研究,试验参数有脱空率、偏心率、加载模式及构件长细比.试验过程中记录了试件在各级荷载下的纵向、横向变形,以及中截面纵向、横向应变,获得了试件破坏时承受的最大荷载.试验结果表明,核心混凝土脱空降低了钢管混凝土极限承载力,脱空率越大,极限承载力越小;偏心率越大,极限承载力也越小;在脱空一侧加载较之在非脱空一侧加载的极限承载力小;脱空对长柱极限承载力影响比短柱小.     

弹性波技术在高速铁路道岔区板式无砟轨道离缝检测中的应用

高速铁路板式无砟道岔区的离缝脱空无法通过人工方法有效检测，须采用无损方法。针对这一问题，采用弹性波法对板式无砟轨道道岔区段进行检测，分析了黏结良好区域和脱空区域的反射波形特征，给出了道岔黏结质量评价方法和评价指标。结果表明：弹性波法能有效检测板式无砟道岔离缝脱空，可通过时域反射系数和卓越频率两个指标综合识别离缝；相对于黏结良好状态，脱空状态下时域反射系数明显增加，反射系数大于0.7时可判定为脱空；存在脱空时，脱空深度位置对应的频率峰值表现出较强的反射特征。将检测结果绘制成等值线图，可直观显示离缝脱空位置；计算离缝面积比，可评价道岔区轨道板底部的黏结状态。     

一种大功率机车车轴超声波探伤波形异常分析

超声波检测作为一种不损伤试件本体、检测试件内部缺陷的方法,由于其设备轻便、操作简单,被广泛应用于实际生产中。文章主要针对一种大功率机车车轴生产过程中超声波探伤发现的一种缺陷,对其进行定性分析。结果表明,该缺陷为单一、分散分布的非金属夹杂物,尺寸长约300～400μm、宽约150～200μm,其超声波探伤波形主要特征是在缺陷位置产生范围较窄、峰值较尖锐的伤波,并且探头在圆周向旋转一定角度后,伤波会消失。     

混凝土超声波幅值衰减层析成像研究

通过试验确定了首波幅值随传播角度变化在混凝土中的衰减规律,建立超声波在混凝土中的传播方程;阐述了超声波首波幅值衰减层析成像的原理和方法;对2个内部模拟有砂浆块和空洞缺陷的C30素混凝土试件进行超声波测试,采集初至走时和首波幅值数据。试件的超声波速度结构在由速度反演确定后,通过编制的首波幅值衰减反演程序,获得层析面上吸收系数的分布图像。试验结果表明：首波幅值衰减反演不但能正确反映试件内部的缺陷情况,而且比速度反演对缺陷区更敏感。     

用超声波法检测钢管混凝土质量的研究

对超声波检测钢管混凝土质量的原理及方法进行研究;结合钢管混凝土拱桥的大比例模型试验,探讨了进一步提高用超声法检测和评价钢管混凝土质量准确性的途径和方法,提出了首波声时法检测和评价钢管混凝土的判别方法;将波形识别法和首波频率法与首波声时法相结合,综合判别以提高判别缺陷的类型和严重程度的准确性。研究结果表明,用所提出的方法较单一用首波声时法判别钢管混凝土质量更具有实用性。     

酸雨环境下方钢管再生混凝土偏心受压试验研究

对酸雨腐蚀后的9根方钢管混凝土进行偏心受压试验研究,主要考虑偏心距、混凝土类型和酸雨腐蚀率变化对试件力学性能的影响。研究表明:整体上酸雨腐蚀试验与法拉第电化学腐蚀定律吻合较好,随着腐蚀率的增加,试件极限承载力、前期刚度及延性均有所降低;混凝土类型对试件破坏形态、极限承载力和前期刚度影响不大,钢管再生混凝土的延性略差于同等条件下的钢管普通混凝土;随着偏心距的增加,试件达到峰值荷载前竖向相对压缩率增大,刚度减小。采用有限元软件对所有试件进行建模分析,整体上有限元建模方法能够较好模拟酸雨环境下方钢管再生混凝土偏心受压全过程,计算所得试件的极限承载力与试验结果较吻合。     

超声波检测钢管混凝土密实性

利用超声波在均匀介质中传播的速度为常数的原理,进行超声波法检测钢管混凝土密实性的研究。结果表明,超声波对钢管壁与混凝土脱开缝隙一类的缺陷相当敏感;检测时应尽量使用频率匹配的中低频传感器,测试频率一般选择在40～100kHz范围之内。超声波对钢管混凝土检测的结论表明,混凝土与管壁的脱离存在一定的规律性,拱脚部位混凝土比较密实,拱顶部位脱开现象比较普遍。     

钢管混凝土脱空及PBL连接键影响分析

介绍并验证了采用ABAQUS有限元软件计算钢管混凝土短柱极限承载力的方法,计算分析了不同脱空率下钢管混凝土短柱破坏模式及极限承载力,对比分析了在脱空部位设PBL连接键后脱空钢管混凝土短柱的受力性能。结果显示:随着脱空率的增大,钢管混凝土短柱的极限承载能力不断下降;在脱空部位设PBL连接键后,钢管混凝土的破坏模式发生变化,破坏阶段的承载能力有所提高,且当脱空率在0~4%或大于16%范围内时,PBL连接键对脱空钢管混凝土短柱极限承载力起增强作用,而当脱空率约在4%~16%范围内时,设PBL的钢管混凝土短柱极限承载力反而低于原脱空钢管。     

公路桥梁基桩质量缺陷的声学参数特征

工程中广泛采用超声波透射法对公路桥梁基桩的质量缺陷情况进行检测。通过工程实践及研究发现:超声波在不同质量缺陷中传播时,其波形及波速、波幅、频率等声学特征参数会发生变化,主要表现为波幅变弱、波速降低、接收波形发生畸变等;不同的缺陷可能表现为波的声学特征参数变化相同,相同的缺陷可能表现为波的声学特征参数变化不同。     

钢管混凝土拱肋泵送混凝土脱空成因分析与试验观察

钢管拱肋泵送混凝土脱空问题一直未能较好地解决 ,通过观察有机玻璃管模型模拟灌注混凝土试验 ,验证了钢管混凝土拱肋泵送混凝土脱空形成的原因 ,指出解决钢管混凝土拱肋泵送混凝土脱空问题的关键。     

弹性波层析扫描(CT)技术在桥台混凝土内部缺陷检测中的应用

阐述了弹性波层析扫描(CT)检测技术的基本原理及检测方法,并结合某桥台台身混凝土的内部缺陷检测项目对该技术进行了研究。首先对桥台进行切面,通过弹性波层析扫描检测技术对剖面上弹性波的传播速度进行计算并以图像的方式呈现,然后将测得的弹性波波速与标准混凝土试块的弹性波波速进行对比,以此来确定桥台混凝土的内部质量。工程实践表明,该检测技术测试精度高,检测结果直观明了。     

无砟轨道板脱空检测技术研究

由于行车荷载、温度应力等因素的影响,无砟轨道板经常出现脱空、翘曲等问题,影响轨道交通的正常运营。但目前常用的轨道检测方法多集中在轨道高差、水平的检测上,对于轨道板在行车过程中产生的脱空检测效果不佳。本文对比冲击弹性波在无砟轨道板脱空检测中相对于红外线、电磁波等方法的优越性,并结合工程实际验证了冲击弹性波在无砟轨道板脱空检测中的可行性。     

钢管混凝土桩低应变动测响应研究

为更好地服务于钢管混凝土桩的低应变测试,文章建立钢管混凝土桩和混凝土桩三维有限元模型,对钢管混凝土桩和混凝土桩的低应变瞬态动测响应进行数值模拟,得到完整桩和缺陷桩的速度响应结果。通过对钢管混凝土桩和混凝土桩的速度时域响应和速度云图的对比,分析钢管混凝土桩桩顶速度时域响应特性和桩身应力波传播特性,同时得出一类典型缺陷钢管混凝土桩顶速度响应曲线的规律。研究结果表明:钢管混凝土桩顶入射波存在与混凝土桩类似的三维效应,当桩身长度较短时,桩顶面距桩心距离越远点的桩底反射波到达时间越早,波峰值越小;应力波在钢管混凝土桩中传播较混凝土桩快,当速度波传播到达一定深度后速度波波前呈拱形传播,对应的混凝土桩呈平面传播;变模量钢管混凝土缺陷桩的缺陷反射波规律和混凝土桩一致,混凝土桩的缺陷反射波较钢管混凝土桩更为显著。     

矩形中空夹层钢管混凝土纯弯构件的试验研究

中空夹层钢管混凝土是在两根同心放置的钢管夹层中灌筑混凝土而成的一种新型结构.本文以空心率为主要变化参数,设计了3根矩形中空夹层钢管混凝土和1根矩形实心钢管混凝土试件,通过试验研究了其在纯弯状态下的力学性能.试验结果表明:在加载过程中,所有试件均表现出良好的塑性性能;矩形中空夹层钢管混凝土抗弯承载力较矩形实心钢管混凝土有显著的提高;同时用有限元方法对试件弯矩—跨中挠度曲线进行计算,计算结果与试验结果吻合良好.     

加载方式对钢管混凝土轴压短柱受力性能影响的试验研究

钢管混凝土在铁路拱桥和桥墩中都有良好的应用前景.将实际工程中钢管混凝土结构的加载形式归纳成全断面加载、荷载仅施加于核心混凝土、荷载仅施加于钢管和钢管有初应力等4种.进行这4种不同加载方式(含初应力)对钢管混凝土轴压短柱受力性能影响的试验研究.试验结果表明,整个断面加载、荷载仅施加于核心混凝土和钢管有初应力这3种加载方式下试件的极限承载力相差不大,但套箍作用和刚度有一定的变化;对于荷载仅加于钢管的试件,其极限承载力与刚度均有较大幅度的降低,可不考虑钢管对混凝土的套箍作用.最后,在试验研究基础上讨论在这4种不同加载方式作用下试件的极限承载力计算方法.     

钢管混凝土超声波检测

钢管混凝土的超声波检测是检测钢管混凝土的密度和均匀性，本文论述了钢管混凝土超声波检测的基本原理、前提条件、测点布置及信号采集、信号分类及分析。     

解决钢管混凝土拱肋泵注混凝土脱空问题的设计方案

钢管拱肋泵注混凝土脱空问题存在已久 ,文章分析钢管混凝土拱肋泵注混凝土脱空形成的原因 ,介绍采用内置排气管抽气法解决泵注混凝土脱空问题的详细技术方案。     

基于冲击弹性波的隧道衬砌混凝土强度检测技术研究和应用

铁路隧道衬砌混凝土强度主要检测方法存在精度差、对结构有损伤等问题,严重制约对衬砌质量的正确评估和控制。为此,研发了基于冲击弹性波的强度检测技术体系,包括技术原理、标定及检测方法、检测设备等,并在百余座铁路隧道开展验证和应用。结果表明,相对传统的回弹法等检测方法,该方法检测范围广,精度较高,可为铁路隧道衬砌混凝土强度提供有效检测。     

弱黏结薄壁圆钢管混凝土短柱轴心受压试验

对5个薄壁钢管混凝土短柱进行了轴心受压试验。其中3个试件的钢管内壁与混凝土间的黏结作用被削弱,以研究此状态下核心混凝土与外钢管间荷载的传递方式、外钢管的受力状态以及试件的破坏模式。试验结果表明:削弱核心混凝土与外钢管间的黏结作用造成加载端混凝土的荷载份额增大,在该部分发生局部破坏的可能性增大,钢管纵深部分承担的荷载减少;混凝土内部设置钢管可以增强混凝土的承载能力,同时有利于荷载向纵深传递,使荷载在较大区域内均匀分布,有利于材料性能的充分发挥,可以作为钢管削弱或者核心混凝土与钢管间黏结作用削弱条件下提高承载力的一种构造措施。