应力波在水工混凝土结构检测中的应用

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1、2015年第3期应力波在水工混凝土结构检测中的应用张挺(福建省水利水电科学研究院，福建福州I350001)摘要：该文介绍水利部948项目“水工混凝土结构无损检测平台”的模块组成、应用情况和技术特点，阐述分析该系统的测试功能在各种类型水工混凝土结构检测中的应用。砌石拱坝、溢洪道、水闸等水工构筑物检测应用表明，该平台探测效率和精度高，数据后处理简便，交互性强。引进该平台对推动我省水工混凝土结构的无损检测技术发展具有重要意义。关键词：应力波；水工混凝土结构；无损检测中图分类号：：TV544文献标识码：B文章编号：1002—3011(2015)03—0007—03引言

2、受濒水特性、检测面制约等不利因素影响，传统的无损检测手段如超声法等无法对水利工程进行有效测试。大坝等大体积水工结构检测常见的钻探作业费工费时，且对结构造成局部损伤，不适合大幅值量使用。既有的技术手段难以对水工构筑物的质量状况进行准确、全面的检测评估。主动式应力波作为一种新型混凝土无损检测技术，对大中型混凝土构件的形体尺寸、内部缺陷等图1应力波的三种形式具有良好的检测效果。依托水利部948项目(编号201317)，我院2014年引进一套美国OLSON公司的“水工混凝土结构无损检测平台”。系统针对水工闸DisplacementlP—wave坝及其枢纽工程等不同构筑

3、物特点，采用一种或多种综合的检测手段，实现在役工程运行期问的安全m。＼-／fR一、v。检测和新建工程的质量控制；采用模块化设计，通““Impactn／iqierTime．过功能单元切换，不同的混凝土结构可以选择适用的检测方法；针对水工大坝特点，集成了利用声波

4、

5、I＼脉冲原理开发的坝体层析成像测试系统，可在水库l不降低库水的条件下实现水库大坝坝体内部薄弱区图2应力波时域与频域的互换域的隐患探测，为水库大坝除险加固和安全鉴定提并产生共振，利用速度(或加速度)传感器接收其供了全新的、先进的检测和评估手段。波形信号；通过快速傅立叶变换(FFrI1)，在频谱图1应力波技

6、术中拾取目标结构的特征主频(见图2)，对混凝土内应力波法通过敲击混凝土表面，在其内部产生部状况进行评估。三种形式应力波，即P波(纵波)、S波(横波)本次引进的水工混凝土结构无损检测平台由信和R波(瑞利波)，详见图1；应力波在混凝土中传号采集处理系统(主机)与扫描式冲击回波、表面播过程中，于不同声阻抗介质面上会产生多次反射波、薄板冲击瞬态响应和大坝声波成像系统组成，收稿日期：2015—09—24见图3。72015年第3期GIS在水库溃坝直接经济损失评估中的作用研究曲丽英(福建省水利水电科学研究院，福建福州350001)摘要：该文将GIS技术应用于水库溃坝经济损失

7、评估中，分析了其在溃坝淹没区的空间分析作用和经济指标的空间展布作用。以福州市登云水库为例，计算分析了水库渍坝对下游福州市区的直接经济损失。该方法可为防汛减灾应急决策提供重要依据。关键词：溃坝；GIS；直接经济损失评估；登云水库中图分类号：TV122．4文献标识码：B文章编号：1002—3011(2015)03—0010—03作效率，有利于溃坝经济损失的快速计算和方法推引言广。因此，经对溃坝损失评估过程和福建省省情的溃坝的经济损失较复杂，常规的做法是获取淹实际分析，本文探讨如何将GIS技术深入地应用于没区域内各个种类的承灾体的数据资料，利用这些溃坝直接经济损失评

8、估过程中。数据资料得到承灾体的空间分布状况。这一步骤工1溃坝经济损失国内外研究进展作量较大，传统的计算过程多是利用实地考察等手目前常用的方法均把溃坝经济损失分为直接经段获取空间分布状况。由于GIS技术及RS技术的济损失和间接经济损失。快速发展，利用它们的空间信息获取及分析功能，溃坝直接经济损失评估模型主要有三种：财产在获取社会经济财产数据的空间分布上可以提高工损失率评估法、面上综合损失估算方法和分类洪水收稿日期：2015—06—19损失估算方法。其中分类洪水损失估算方法可以考石；；；石；石；石石石(2)表面波频谱分析测试系统(SASW—SA)高精度的水听器组合

9、单元，可在水环境下对不同深利用表面瑞利波的色散特性，确定随深度变化的各度的坝段进行切片式内部质量层析扫查，无需排空分层结构的剪切波波速剖面图，计算剪切模量和杨库水，为浆砌石坝、混凝土坝等水库大坝的除险加氏模量，评估结构的内部分层情况及内在缺陷类型，固和安全鉴定提供了全新的检测和评估手段。适用于混凝土结构的材料特性、分层、溶蚀破坏、4结语碳化程度、裂缝深度及裂缝处理效果等测试。通过水工混凝土结构无损检测平台具有检测效率和调整接收传感器的间距，有效测试深度可达3．6m；精度高、数据后处理简便和交互性强等优点，拥有对路面结构或混凝土衬砌厚度和刚度的测量精度在潮湿环境

10、、单测试面、大体积条件下的检测优势。5