论文部分内容阅读
混凝土灌浆构件在建筑、桥梁结构整体性应用中,通过在现场灌注水泥浆,使节点刚性连接,从而形成整体,如装配式建筑中的钢筋和套筒连接、桥梁预应力管道中的钢绞线和波纹管连接。灌浆连接的质量是影响结构整体是否能够满足其安全性、耐久性、适用性的关键。对混凝土灌浆构件的质量评价是保证灌浆构件安全适用的必要步骤。声波法是一种对混凝土结构进行无损评价的现代检测方法,但在实际的检测中往往存在关键数据提取复杂、可视化不足等缺点,不易直观对内部情况进行判定。研究混凝土灌浆构件的声波传播特性,通过声波在缺陷中的传播规律、幅值变化以及缺陷特征的可视化,有助于检测结果的直观识别。通过本文的研究,对混凝土注浆构件内部注浆情况进行声波检测,在理论和实际应用中都有一定的指导和借鉴意义。本文的主要研究内容及结果如下:(1)研究了声波在装配式结构预制墙有无套筒以及套筒在不同灌浆程度下的传播特性。运用COMSOL建立了不同密实度的混凝土预制剪力墙套筒模型,并对接收信号进行时域分析、频谱分析和基于冲击回波振幅谱的堆栈成像(SIBIE)分析。结果表明套筒的存在对剪力墙构件声波时域信号识别存在影响,但对空浆和满浆的频率偏移影响较小;不同灌浆率下首波时间以及幅值随着灌浆率的变化存在一定规律性变化,频率幅值随着灌浆率的增大而变小。(2)研究了声波在预应力注浆管道脱空存在时的传播特性。运用COMSOL建立了纵向空浆和横向空浆的预应力管道注浆模型,并对接收信号进行了时域分析、频域分析以及SIBIE分析。结果表明横向脱空存在两个明显的第一主频和第二主频且分别对应于脱空和厚度处的反射频率,通过第一主频值和第二主频值的变化能够有效的对预应力管道横向脱空进行识别和对纵向脱空进行部分识别;纵向脱空较大时,第一主频变化较为明显,脱空较小时,第二主频变化明显。(3)对混凝土灌浆构件进行声波试验研究。运用声波测试仪对完全脱空与完全密实钢筋套筒剪力墙构件以及预应力管道注浆构件进行声波测试,并对数据进行时域分析、频域分析以及SIBIE分析,结果表明试验测得声波在灌浆脱空和密实中的频域与SIBIE存在较大差别。