超声波透射法检测装配式结构缺陷的试验研究

通过预埋缺陷于装配式结构中的叠合墙,对不同缺陷厚度进行超声波透射法检测,分析出时、频域,通过对波速进行数理分析,得出以下主要结论:①波速与混凝土强度呈现弱相关性;②波速与缺陷空隙厚度呈强相关性,其关系可以进行定量分析,缺陷空隙厚度越大,波速越小;③缺陷厚度与峰频率呈强相关性,但其关系只能作为一种定性分析,缺陷厚度越大,混凝土的峰频率幅值衰减得越大.     

火灾作用下钢管混凝土柱截面温度变化与脱黏关系研究

应用有限元方法,分析了火灾作用下钢管混凝土柱截面温度变化与脱黏之间的关系。研究表明,火灾作用下钢管混凝土柱易发生脱黏,脱黏主要取决于防火涂层厚度和火灾作用时间;防火涂层厚度对初始脱黏空隙厚度的影响较大,对于常用钢管混凝土柱,无防火涂层时初始脱黏空隙厚度在0.33～2.04 mm之间,防火涂层厚度为10 mm时初始脱黏空隙厚度在0.87～9.24 mm之间;脱黏使得钢管表面的温度升高,核心混凝土的温度降低,相比之下,有防火涂层时截面温度变化受脱黏的影响更大;脱黏空隙厚度随火灾作用时间的增大而增大,并且管径越大,空隙的变化幅度越大;脱黏空隙厚度同时也受防火涂层厚度影响,有防火涂层的试件最终脱黏空隙厚度比无防火涂层试件有所减小。     

含水率对掺硅灰混凝土声学特性的影响研究

为了研究含水率对硅灰混凝土的声波参数和物理力学性质的影响,进行了硅灰混凝土的超声波测试,同时测试了其在零含水率情况下的抗压强度。并基于试验结果分析了含水率对硅灰混凝土波速的影响以及波速与抗压强度的关系。结果表明,硅灰混凝土超声波纵波速度随含水率的增大逐渐增大且至饱和状态达到峰值,含水率从零增大至2%附近时,横波波速先增大而后随含水率的增大急剧减小;硅灰混凝土声波波速与抗压强度存在良好的线性相关性,在相同含水率条件下,硅灰混凝土的抗压强度越大,声波波速越高。通过对含水率的估算,可以将这一特性应用到无损检测中,作为评定混凝土强度变化的手段之一。     

冲击回波法识别孔道灌浆缺陷尺寸的研究

针对建筑结构中后张法预应力孔道的灌浆缺陷,采用冲击回波法对灌浆缺陷的识别进行研究。采用ANSYS/LS-DYNA软件建立了5种不同灌浆情况的有限元模型,同时建立了3组现场试验模型,采用冲击回波法进行了检测,得到了不同灌浆情况模型的频谱响应。通过对比理论计算频率与现场实测频率,研究了缺陷程度、预应力孔道材料、缺陷横截面周长对厚度主频和关键频率的影响,分析了不同因素对检测结果产生的误差;根据缺陷横截面半周长与名义厚度比值和板厚偏移率的关系推导了计算缺陷横截面周长的公式。结果表明：越靠近厚度主频,缺陷和钢绞线响应关键频率计算值与实测值的误差越小,越远离厚度主频其误差越大;一般密度的钢筋和箍筋对检测结果无影响;计算与实测的关键频率均随缺陷程度的增大而降低,且与厚度主频的变化趋势一致;塑料孔道模型的厚度主频和关键频率较金属孔道普遍向低频漂移,但各关键频率的影响系数和厚度主频的影响系数保持一致,可以据此估算出缺陷程度;缺陷尺寸越大,检测构件厚度越小,误差越小。     

冻结粉质黏土声学特性与物理力学性质试验研究

 为分析冻结粉质黏土的声波参数与其物理力学性质之间的关系,进行了冻结粉质黏土的超声波测试,同时测定了其在不同温度下的抗拉、抗压强度。基于试验分析了温度、含水率和干密度等对冻土波速的影响以及波速与强度的关系。结果表明：土样在－1 ℃到－7 ℃的温度范围内,波速变化尤为剧烈;存在一个临界含水率16.03%,使波速随含水率的增加呈先增加后减少的趋势;在含水率相同的情况下,波速随干密度的增加呈线性增加;通过波速计算得到冻结粉质黏土的三个动弹性力学参数,并分析这些参数随温度的变化趋势;冻土声波波速与强度呈现出良好的相关性,冻土的强度越大,声波波速越高。因此,可利用声波测试技术对冻土进行无损检测,为冻土强度的预测奠定基础。     

潮间带原位剪切波速特性探讨及应用分析

探讨适用于近海及潮间带场区的剪切波速原位测试方法,针对黄海小洋口潮间带,进行剪切波速的原位测试,分析剪切波速的变化规律及其与土体参数的统计关系,并建立复合关系进行剪切波速预测分析,同时基于剪切波速测试成果进行应用分析。研究结果如下：通过经适性对比,近海及潮间带剪切波速测试采用单孔悬挂式方法较为适宜;剪切波速与测点深度呈相关性较好幂函数关系,按土层的统计关系分析,幂函数及其误差包络线基本反映了规律性;与土体物理力学参数的统计关系呈相关性较好幂函数或线性关系;基于测试资料,建立剪切波速 、孔隙比e、密度 及有效自重应力 的复合关系,通过计算对比分析,按此方法可以取得良好的剪切波速预测结果,亦可进行相关指标的预测分析;通过原位测试资料,进行场地土类划分对比、动参数规律性分析及地震液化判定分析,可为工程勘测、设计人员提供参考。     

超声波透射法检测桥梁桩基的试验及其应用

以某大桥工程中混凝土灌注桩检测项目为背景,首先介绍了超声波透射法检测大直径灌注桩桩身的原理、检测方法,根据工程中试验数据,对在不同管距下的波速进行统计、分析,找出其变化规律,并以管距与波速的关系拟合得出回归关系式,将此式与南京水利科学院通过室内试验获得的研究成果进行对比,其结果有差别,但曲线的趋势一样,说明在实际工程中对波速的检测结果应修正;其次,建立了本工程专用的强度-波速关系的曲线;最后,笔者通过现场工程检测实例,给出了桩基存在缺陷时声参量的特征。检测结果表明：声波透射法能够准确的判别长桩的多处缺陷,采用超声波透射法来检测桩身混凝土质量更为可靠。     

拉伸疲劳对混凝土氯离子扩散的影响

采用不同的最大应力水平和不同的疲劳次数对C30混凝土进行拉伸疲劳试验,然后采用残余拉应变、基于超声波波速的疲劳损伤度和基于电化学阻抗谱的损伤电阻对拉伸疲劳后混凝土的疲劳损伤进行表征,研究混凝土氯离子扩散系数和疲劳损伤之间的关系.结果表明:残余拉应变越大,混凝土氯离子扩散系数也越大,残余拉应变25×10~(-6)可以作为混凝土耐氯离子侵蚀性能的起劣点;混凝土氯离子扩散系数随着疲劳损伤度的增加而增大,两者之间呈指数函数关系;混凝土氯离子扩散系数随着损伤电阻的增大而减小,两者之间呈指数函数关系.     

基于超声波测试的冻融循环作用下混凝土强度损伤演变研究

针对高寒地区混凝土抗冻耐久性问题,在混凝土中加入不同掺量的粉煤灰研究其抗冻性能,通过非金属声波检测仪进行冻融循环过程中混凝土强度无损测试,研究了冻融循环作用下混凝土强度损伤和动弹性力学参数的演化特征,分析了冻融循环过程中混凝土声波波速与力学性能变化规律。研究结果表明:掺入引气剂能够提高混凝土的抗冻性,相同引气剂掺量下,粉煤灰掺量为10%的混凝土抗冻性较好;冻融循环过程中,超声波纵波波速、横波波速与动弹性模量、动剪切模量均随着冻融循环次数的增加呈相似性衰减,且存在较高相关性。     

建筑外墙饰面层内部缺陷红外热像法检测试验研究

利用红外热像仪对建筑外墙饰面层(包括砂浆饰面层和饰面砖饰面层)内部缺陷进行检测试验,研究饰面层内部缺陷在外部热源辐射下的表面温度变化特征,得出饰面层表面温度随时间、空间的分布及变化规律,并分析内部缺陷的厚度、面积大小、埋置深度等因素对红外热成像效果的影响。试验结果表明,厚度越大、面积越大、深度越浅的内部缺陷越容易被检测出来;缺陷沿其宽度方向的表面温度关于其最大温度点呈近似对称关系。基于试验结果,采用统计分析的方法建立了缺陷面积大小预测模型。