桩基超声检测数值模拟及时频分析研究

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1、万方数据中图分类号P631．5UDC550．8硕士学位论文学校代码10533密级坌珏桩基超声检测数值模拟及时频分析研究Numericalsimulationofultrasonicdetectioninpileandtime--frequencyanalysis作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：朱贺地质工程超声波无损检测地球科学与信息物理学院朱自强教授论文答辩日期丝!笙：篁：g-答辩委员会主席中南大学2014年5月万方数据学位论文原创性声明【IlllllIIJIfflllJII

2、rlllllfIIIIllf1111IY2688295本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：扭日期：型年』月丝日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有

3、关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：—攀具导师签名业万方数据桩基超声检测数值模拟研究摘要：桩基础是整体构筑物质量的关键结构，桩身的完整性关系到桩身的承载力和耐久性，因此桩身完整性的检测显得尤为重要。桩基超声波检测法发展至今已逐渐成熟，但与其相关的判定准则却没有太大改

4、观，对桩的完整性判断大多只是根据单个参量进行定性评估，而对于具体缺陷的定量评价还存在困难。采用数值模拟波场的方法可以直观地演示超声波在混凝土内部的传播，通过模拟能观察和分析超声波在混凝土中遇到不密实、缺陷、裂缝、裂隙水等异常缺陷时产生的变化以及接收信号的特征，对于桩基实际检测工作具有重要的指导意义。本文基于有限差分法进行超声波场数值计算，对含有断桩、缩颈、不密实三种常见缺陷的桩基模型完成了超声波检测数值模拟。其中对每一个缺陷模型都进行了对测和扫测的模拟，在对测模拟中通过单道接收信号的首波时间、波形特

5、征、振幅衰减情况等得出了缺陷体的存在位置；在扇形扫测模拟中得出了缺陷体干扰下的透射波接收信号在二维平面的特征，并结合波场快照分析了引起波场变化的原因。将Curvelet变换应用到超声波透射信号的数据处理中，通过在Curvelet域的降噪处理，模拟信号中有效信息的辨识度得到加强，随机干扰信息和频散信息得到抑制。通过Curvelet变换较好地消除了超声模拟数据中来自随机骨料的干扰噪声，同时针对数据中频散现象取得了较好的平滑效果。图41幅，表1个，参考文献59篇。关键词：桩基；超声波；无损检测；数值模拟；

6、Curvelet变换分类号：P631万方数据Numericalsimulationofultrasonicdetectioninpileandtime-·frequencyanalysisAbstract：Pilefoundationisthekeytothestructureofthewholequalityofstructuresandtheintegrityofpilesisdirectlyrelatedtothebearingcapacityandendurance，Therefore，th

7、epile’Sintegritycanbeusedasanlndicatortodeterminethequalityofconcreteinfusionpiles．ThedevelopmentofUltrasonicdetectionmethodforpilefoundationhasgraduallymatured，criteriarelatedimprovednexttonothing．Determiningthepile’Sintegrityaremostlyqualitativeasses

8、smentbasedonasingleparameter,andtherearestilldifficultiesforthequantitativeevaluationofspecificdefects．NumericalSimulationcanbeusedtodemonstratetheultrasonicpropagationinsidetheconcretevisually．Ithelpstoguidepiletestingworktoobserveanda