基于超聲導(dǎo)波的鋼筋銹蝕檢測數(shù)值研究.pdf

1、鋼筋混凝土材料在建筑領(lǐng)域使用廣泛，其價格低廉，取材容易，符合現(xiàn)階段中國發(fā)展的需求，因此我國基礎(chǔ)建設(shè)絕大多數(shù)均使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。雖然鋼筋混凝土本身是一種較好的耐久性材料，但在惡劣的環(huán)境下，例如嚴(yán)寒，海洋，工業(yè)以及高山氣候等條件，仍然存在許多因鋼筋混凝土耐久性變化而引起結(jié)構(gòu)破壞的案例。混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的受到很多因素影響，其中之一就是鋼筋銹蝕，國內(nèi)外每年因鋼筋銹蝕導(dǎo)致的損失都十分巨大，因此在結(jié)構(gòu)使用過程中對其重要部位的鋼筋進行銹蝕檢測，對減

2、少損失具有一定意義。
　　傳統(tǒng)的鋼筋銹蝕檢測方法，如物理法，電化學(xué)法都已經(jīng)比較成熟，雖然各種方法都有優(yōu)點，但也都存在一些難以避免的缺陷。本文研究利用超聲導(dǎo)波對鋼筋銹蝕經(jīng)行檢測，利用這種方法檢測銹蝕不僅速度快，而且檢測范圍大，在一定條件下還能成為一種在線監(jiān)測方法。
　　本文分析了超聲導(dǎo)波在圓桿中傳播的各種模態(tài)，并應(yīng)用MATLAB軟件通過數(shù)值方法求解出各模態(tài)的頻散方程，得到了超聲導(dǎo)波各種模態(tài)在鋼筋中傳播的頻散曲線，研究了鋼筋不同

3、物理參數(shù)對于導(dǎo)波傳播速度的影響。
　　通過 ANSYS研究了彈性波在二維固體中傳播，分析得到彈性波在缺陷處的反射規(guī)律。建立三維壓電陶瓷與鋼筋模型，對壓電陶瓷施加漢寧窗調(diào)制的電壓信號，相比無缺陷的鋼筋，有缺陷的鋼筋所接收到的信號中產(chǎn)生了多的信號波峰，通過模擬發(fā)現(xiàn)隨著局部銹蝕深度增加，反射回波信號與首波信號的比值將增加，同時銹蝕長度和位置都對信號有影響，對比信號之間的差異，即能得到相關(guān)的銹蝕信息。
　　簡要研究了鋼筋均勻銹蝕情況

4、對導(dǎo)波信號的影響，發(fā)現(xiàn)膨脹力對于導(dǎo)波傳播影響很小，而接收到的電壓信號隨著鋼筋銹蝕程度加深引起的粘結(jié)力的變化而不斷改變，可知鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力對信號影響很大。
　　實驗中使用NI數(shù)據(jù)采集設(shè)備，通過 LABVIEW搭建的儀器控制平臺輸出與采集信號，對比利用數(shù)值方法求解的頻散曲線與實驗結(jié)果，證實了數(shù)值求解方法的正確性。選定激勵頻率為100KHz時，分析了局部銹蝕深度，長度，以及位置對于導(dǎo)波信號的影響，同時研究了多點銹蝕對于信號的影