冲击回波法检测预应力波纹管孔道压浆质量的回波响应研究

冲击回波法可用于检测分析砼的厚度或缺陷的深度,通过研究应力波在砼表面、空气界面、预应力孔道及缺陷间的多次反射形成的频谱关系曲线,获知其经过无预应力孔道砼、压浆密实孔道、压浆未密实孔道、未压浆孔道后不同的冲击回波响应规律,为预测波纹管预应力孔道的压浆质量、判定孔道中是否有空隙存在提供依据。文中人为对波纹管孔道设置缺陷,将全空及灌浆至1/4密实、1/2密实、3/4密实、完全密实的波纹管孔道埋入砼板中进行冲击回波检测,检测结果表明冲击回波法可有效评价预应力波纹管孔道的压浆质量。     

波纹管孔道压浆密实度定量评估

冲击回波法是一种研究弹性波由于结构体微观层面的非均质性,在不同波阻抗介质中传播发生反射、绕射、折射现象,利用波的反射、折射、绕射规律对结构内部进行无损检测的一种有效方法,可用于混凝土结构内部缺陷程度的评估。应用冲击回波法研究预应力混凝土结构中波纹管孔道的压浆密实度检测,通过大量模型试验研究,依据数据回归分析得到频率曲线中主频和密实度的线性关系,可定量评估孔道压浆质量,同时建立了不同密实程度等级的有限元模型,通过有限元模拟结果,得到压浆密实度与测试主频、压浆密实主频之间的线性关系,与模型试验结果进行对比分析,对实际工程测试具有显著的指导意义。     

冲击回波主频对箱梁预应力孔道注浆饱满度的响应及应用

通过用冲击回波法比较箱梁在不同注浆饱满度下冲击回波信号的主频,研究主频对不同注浆饱满度的响应规律和无浆孔道的判断依据。根据不同类型测区的试验数据,总结出全空孔道箱梁的主频经验方程。依据实测主频对这些测区进行成像,通过比较实测主频和同等情况下全空管道的理论主频,判断孔道的注浆质量。最终判定4个测区的注浆有缺陷,凿开后验证为空洞,并给出了相应的照片。研究结果表明,冲击回波主频可以有效地评价箱梁预应力孔道的注浆饱满情况。     

桥梁预应力孔道压浆质量测试方法研究与应用

为了预应力孔道压浆质量测试方法,基于弹性波属性变化规律,建立孔道灌浆饱满、单段异常、端部异常、多段异常4种类别数值模型,并结合实际工程进行现场测试验证,结果表明:当钢绞线、波纹管与外部混凝土弹性模量确定,孔道中介质组合形式对弹性波传播有一定的控制作用,测试弹性波能够客观反映孔道密实与缺陷部分,并存在一定规律变化;灌浆饱满孔道,结构分布相对简单,弹性波均匀传播,能量分散较大,衰减均匀;存在缺陷孔道,结构分布相对复杂,弹性波在缺陷段引发波场转变,钢绞线对其控制更为明显,能量相对集中;利用特定设备进行孔道测试,通过分析波形信号形式、密集度、传递波速等参数,可以实现特定孔道的实际整体注浆情况,有较大的应用前景。     

冲击回波法预应力管道压浆质量检测技术研究

在分析总结后张法预应力孔道压浆质量检测方法基础上,使用冲击回波法对有无普通钢筋的预制预应力混凝土板管道压浆质量进行检测,灌浆前通过对不同材质波纹管进行灌浆缺陷设置,在已知缺陷位置的情况下,与冲击回波法检测结果进行对比分析,研究此方法的可信度及影响因素。试验结果表明:冲击回波法对预应力混凝土管道压浆质量检测有较好的准确度及较高的精度,普通钢筋及管道材质对测试精度影响较小。     

冲击回波法主频在预制箱梁压浆密实度检测中的应用

采用冲击回波法对预制箱梁预应力管道压浆密实情况进行了无损检测。依据不同注浆密实度下冲击回波主频响应的不同,判断后张法预制箱梁孔道预应力金属波纹管中的压浆密实性状况。经凿开验证,冲击回波法能准确地对预应力管道的压浆密实程度进行判断,可有效地对预应力孔道进行压浆密实度检测。     

带缺陷隧道底板结构空气耦合冲击回波响应特性研究

针对隧道底板中空腔、含水、裂缝等结构内部损伤情况，为提高传统接触式冲击回波方法的检测效率，从气-固耦合的角度出发，以空气作为底板结构与检测系统之间应力波传播的耦合介质，开展隧道底板结构内部缺陷的空气耦合冲击回波响应特性研究。研究结果表明： 1）采用空气耦合冲击回波的方法确定的底板结构内部缺陷深度与缺陷理论深度值基本吻合； 2）检测系统的精度与缺陷尺寸及深度有关，随着缺陷尺寸的减小及深度增加，检测精度逐渐降低； 3）空气耦合冲击回波方法对空腔和含水缺陷的检测效果优于裂缝缺陷检测效果。     

冲击回波法精细探测公路隧道衬砌空洞的模型试验及分析

为研究空洞缺陷尺寸以及监测点和震源点的位置对检测结果的影响,根据冲击回波法的特点,设计并进行一系列空洞直径不同时混凝土板的检测试验,模拟检测公路隧道衬砌的壁后空洞。采用快速傅里叶变换分析振动加速度信号,研究应力波的频域信号特征,以探索冲击回波法探测衬砌空洞的可能性与机制。试验结果表明,冲击回波法在探测衬砌空洞缺陷中显示出较为良好的检测效果,影响检测效果的因素主要包括空洞缺陷直径、测点布置和激振位置等。     

基于冲击回波法的波纹管孔道密实性评估

基于冲击回波法对预应力波纹管道密实性开展研究,在阐述冲击回波法检测原理的基础上,基于ABAQUS有限元软件对检测过程中冲击荷载在砼内部的传播路径进行数值模拟分析,建立了不同压浆密实度下f_测/f_密、压浆密实度c及测试构件厚度H之间的计算模型;开展波纹管孔道密实度测试模型试验,得到f_测/f_密与压浆密实度c的线性拟合关系式;基于工程推广应用,建立了同时考虑数值模拟及模型试验结果的修正模型,结果表明有限元模型计算结果与实际模型试验结果吻合较好,使用冲击回波法可有效检测波纹孔道的压浆密实度。     

基于冲击回波理论的预应力管道压浆密实度无损检测研究

预应力混凝土桥梁管道压浆的密实度直接影响着桥梁结构的安全性与耐久性,但管道隐蔽于梁内,其压浆密实度检测困难。结合冲击回波法的理论分析,通过模型试验和现场测试,讨论了冲击回波法测试预应力管道灌浆密实度的方法,并绘出了典型缺陷布置图,为今后工程中快速准确地检验预应力管道灌浆密实度提供了一种方法。试验结果表明,利用弹性波在遇到波纹管灌浆不密实时会发生穿过、反射和绕射的特征,可以有效地分辨波纹管中灌浆不密实的缺陷。研究结果显示,采用冲击回波法可以快速、准确地检测预应力混凝土桥梁管道灌浆质量,是一种十分可行的无损检测手段。     

预应力管道在不同灌浆条件下的冲击回波响应特征

国内外采用冲击回波法检测混凝土桥梁体内预应力管道的灌浆质量已经有了一定的研究基础,然而相关技术及设备的测试能力不足,难以对管道内的压浆情况给出准确的判断,本研究以冲击回波测试理论为基础,通过对10条不同灌浆条件的预应力管道进行测试和分析,初步得到冲击回波反射时刻的延时率与管道内缺陷的映射关系,为桥梁工程使用冲击回波法检测管道灌浆饱满度的判断提供了参考依据。     

罐车制动工况液体晃动的流固耦合分析

采用VOF模型对罐车制动过程中内部液体的自由晃动过程进行了模拟,计算得出罐体各个部分的应力分布。计算结果表明,制动时前封头和前四个防波板受力逐渐上升,在达到峰值后迅速下降;后封头和第五个防波板受力则呈逐渐减小的趋势。随着与后封头距离的增大,防波板承受最大应力也相应增大,单个防波板承受最大应力位置处于底部孔边缘处。     

冲击回波主频成像在箱梁孔道压浆检测中的应用

介绍了冲击回波法检测的基本原理及其目前在土木工程中的应用情况,结合江苏省在建高速公路中,对后张法预制箱梁孔道压浆的质量检测需求,通过冲击回波法对箱梁预应力束孔管道的压浆质量进行无损检测的实例,利用冲击回波实测主频的成像,判断后张法预制箱梁孔道预应力束金属波纹管中是否存在孔隙。经过凿开验证表明,冲击回波法能准确地定性判断波纹管的位置以及预制箱梁孔道内压浆密实情况。     

冲击荷载作用下有隔离层的水泥混凝土路面板动态响应模拟试验研究

选择土工布、橡胶板作为水泥混凝土路面隔离层,通过室内模拟水泥混凝土路面冲击振动试验,借助微地震测试系统,测定了室内不同隔离层混凝土面板与基层板振动特性,初步获得了冲击荷载作用下隔离层对水泥混凝土面板与基层板的振动响应影响规律。振动响应试验结果表明,无隔离层时面层板振动速度峰值最大,其次是一层土工布,橡胶板作隔离层时面层板振动速度峰值最小;无隔离层面层板振动位移峰值最大,其次是两层土工布,橡胶板振动位移峰值最小。基层板在冲击荷载作用下,由于面层和隔离层的阻尼作用,基层振动速度峰值和位移峰值大幅度减小。4种工况下,无隔离层时基层板振动速度峰值和振动位移峰值均最大;按照振动速度峰值和振动位移峰值从大到小排序均为无隔离层、橡胶板、一层土工布、两层土工布。这些研究所获得的不同隔离层水泥混凝土路面板振动特性规律与方法,可为进一步研究隔离层水泥混凝土路面动力响应提供方法与理论参考。     

冲击回波法在预应力小箱梁管道灌浆质量检测中的应用

阐述桥梁预应力管道压浆缺陷的四类分级,指出Ⅲ级和Ⅳ级缺陷对钢绞线的危害大。介绍了国内外利用冲击回波原理的测试仪器,并简要介绍在工程中的应用。在工程实例中通过对一内部缺陷已知的塑料波纹管进行测试,初步得到测试相关结论,为工程检测中使用冲击回波法检测管道灌浆饱满度提供参考依据。最后给出现场检测中桥梁预应力管道测试宜选取的原则。     

公路桥梁预应力孔道压浆质量检测试验研究

在分析总结公路桥梁后张法预应力孔道压浆密实度现场检测方法基础上,本文基于冲击回波法对分别考虑不同缺陷的8片试验预制缺陷梁进行了检测试验,采用不同的分析方法对试验梁孔道压浆质量进行了分析,并与既有缺陷进行了对比,分析表明检测结果能较好的与实际缺陷相吻合,表明冲击回波法能准确的判定公路桥梁孔道压浆质量。     

二氧化碳相变致裂应力波影响因素试验研究

基于超动态应变测试技术，采集CO₂相变致裂过程中的应变波信号，以CO₂充装量和剪切片强度为变量，分析二者对CO₂相变致裂应力波传播的影响规律。研究结果表明:CO₂充装量和剪切片强度是影响应力波的两个关键因素，随着CO₂充装量的增大，CO₂相变致裂峰值应力逐渐增大，但增大率不断降低；随着定压剪切片强度的增大，峰值应力表现出线性增长趋势。研究成果对于提高CO₂相变致裂破岩效率具有重要的理论意义和工程实用价值。     

钢桥面横隔板与U肋焊接处残余应力场分析

为了解正交异性钢桥面板横隔板与U肋焊接处残余应力分布特征,明确横隔板弧形切口疲劳开裂机理,采用热-结构耦合方法建立横隔板-U肋焊接连接的热弹塑性有限元模型,通过"生死单元"技术模拟焊缝的填充过程,得到焊接温度场与应力场,分析横隔板焊缝和弧形切口处残余应力的分布规律。结果表明:横隔板焊趾处纵向残余应力为拉应力,峰值为345 MPa,横向残余应力在焊缝开始位置和尾部区域为拉应力,在焊缝中间应力水平较低;横隔板弧形切口附近残余应力变化剧烈,且沿切口弧线长度和钢板厚度分布不均匀;从切口顶点到起弧点位置,残余应力从压应力变化为拉应力,起弧点处应力峰值为231 MPa;焊接引起的焊缝尾部高水平残余应力是导致横隔板弧形切口疲劳开裂的关键因素。     

冲击回波在预应力混凝土桥梁孔道压浆质量检测中的应用

介绍了冲击回波法的基本原理及其在预应力混凝土桥梁孔道压浆密实度检测中的应用,结合实际工程,采用冲击回波法对箱梁预应力束孔管道的压浆质量进行检测,并采用钻孔法进行有效验证。在密实的混凝土位置(即无波纹管位置)进行测试,获得混凝土内部压浆密实和无预应力管道时的冲击回波标定声时,作为与测点检测结果进行对比的基础,根据反射声时的分析结果可以预测孔道内的压浆质量,判断孔道中是否有空洞存在。检测结果表明,冲击回波法可以用于预应力孔道压浆质量的检测。     

应力波入射充填节理的透射性能研究

为了研究充填节理对不同频率应力波透射性的影响,根据充填节理特性设计了不同厚度和强度的节理模型,并对不同频率应力波正入射岩体节理的问题开展模拟,研究应力波在不同强度和宽度的充填节理条件下的反射和透射规律。结果表明：对于不同强度和厚度的充填节理,随着应力波频率的增加,其透射系数均逐渐减小,充填节理起到过滤高频波的“滤波”作用；随着频率的增加,透射系数逐渐减小,衰减速率先快后慢,并逐渐趋于稳定,且充填节理强度越低、宽度越大,该现象就越明显。