冲击回波法在检测预应力混凝土孔道灌浆密实度中的应用研究

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1、密级：公开工学硕士学位论文冲击回波法在检测预应力混凝土孔道灌浆密实度中的应用研究ApplicationofImpact-EchoMethodinTestingGroutingDensityofPrestressedConcrete培养单位：土木工程学院专业：桥梁与隧道工程研究生：高璇指导教师：张志国教授二○一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个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，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用

2、过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要预应力混凝土结构具有自重小、受压构件稳定、耐

3、疲劳等优点，在我国现代的桥梁中，绝大多数都是预应力混凝土结构，其质量好坏尤为重要。在实际工程中，由于工艺、材料或人为疏忽等问题，经常会出现孔道灌浆不密实的情况，因此，孔道灌浆质量检测是一项重要的研究课题。本文主要研究冲击回波法在检测预应力混凝土孔道灌浆密实度中的应用，开展了如下的研究工作：首先，阐述了冲击回波法的研究背景、研究现状及主要研究内容。其次，从弹性波基本理论出发，阐述了弹性波的分类及传播特性；详细介绍了在不同灌浆情况下，冲击回波法检测内部缺陷的基本原理。再次，运用有限元分析软件ABAQUS对冲击回波法检测过程进行模拟，并将软件提取的时程

4、数据用Matlab软件进行快速傅里叶变换，得到频谱图，进而分析不同影响因素对冲击回波响应结果的影响，分析得出以下主要结论：(1)冲击回波信号接收点和冲击点的理想距离为4~8cm。(2)当混凝土板厚确定时，在不同灌浆情况下，板厚频率各不相同，灌浆越密实，板厚频率越高。(3)分别对20cm、30cm、40cm、50cm、60cm的混凝土板进行了数值模拟，根据有限元模拟结果，在不同板厚情况下，采用线性拟合的方法，得到灌−0.024H浆密实度与板厚频率的拟合曲线，yHx=−()36.835+2481.8+10678e，其中H为混凝土厚度，x为灌浆密实度，

5、y为板厚频率，该公式适用于混凝土强度为C50的预应力混凝土孔道灌浆密实度定量检测。最后，主要介绍冲击回波法检测灌浆密实度的工程应用。阐述了检测方法及原理、定性检测及定位检测方法，着重利用数值模拟得到的灌浆密实度与板厚频率之间的函数关系，定量检测实际工程中孔道灌浆密实度情况，从而可以判断孔道各个位置的缺陷程度。关键词:孔道灌浆；冲击回波法；板厚频率；灌浆密实度；预应力混凝土AbstractTheprestressedconcretestructurehastheadvantagesofsmallself-weight,stablecompressi

6、onmembers,andgoodfatigueresistance.InmodernbridgesinChina,mostofthemareprestressedconcretestructures,andtheirqualityisparticularlyimportant.Inpracticalengineering,thegroutingoftheholeisnotcompactedduetothegroutingprocess,groutingmaterialorhumanneglect,andsoon.Therefore,thequa

7、litytestingoftheholegroutingisanimportantresearchtopic.Thispapermainlystudiestheapplicationofimpact-echomethodinthetestofthegroutingdensityofprestressedconcretetunnels,andcarriesoutthefollowingresearchwork:Firstly,thebackground,thestatus,andthemaincontentsofimpact-echomethoda

8、reexpounded.Secondly,startingfromthebasictheoryofelasticwaves,thecla