基于冲击回波法的管道灌浆密实度检测技术

摘要

近些年，随着国家加强交通工程的建设力度，铁路、高速公路的建设也有了巨大发展。其中，由于后张法预应力混凝土梁在大跨度领域中的优越表现，使得在高速路及桥梁的建设中广泛应用。但是，混凝土梁管道灌浆的质量控制一般采用过程控制，因此会出现疏忽或者技术运用不当造成的灌浆不密实出现，这将直接影响结构的承载能力及耐久性。所以，管道灌浆质量的评估尤为重要。本文将采用冲击回波法，分别从原理分析和模型试验两个部分对管道灌浆质量检测技术进行研究，内容涵盖下述工作：
　　1.查阅大量国内外相关文献，总结了预应力管道的特点和当前亟待解决的问题，阐述了论文的选题背景与意义，介绍了国内外相关领域的发展情况。引入应力波的基础理论，详细阐述应力波在介质中的传播规律及其在不同阻抗界面的反射与透射规律，介绍基于冲击回波法检测的基本原理与操作方法。
　　2.结合国内灌浆常见的质量缺陷情况及检测环境，设计四组试验模型梁，按照不同缺陷、不同测试方案进行检测，分别比对检测数据，记录关键频谱特征，归纳选取可每种梁对应的最优测试方案。检测数据基本能与预先设置的缺陷数据相吻合，结合数据，总结检测经验。
　　3.采用先进多功能冲击回波测试仪，结合模型梁试验结论将冲击回波法检测灌浆质量的技术应用到实际工程，在实际工程中取得了良好的效果。检测结果表明：通过分析基于冲击回波法的检测数据，可以区别管道内满灌浆、未灌浆和部分灌浆。
　　4.综合冲击回波检测法基本理论，全面分析试验模型研究的数据，归纳文章所得结论，并总结了存在的问题，为进一步研究提出了建议。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 预应力管道灌浆的质量问题

1.3 预应力管道灌浆质量的检测评估方法

1.4 国外研究现状

1.5 国内研究现状

1.6 本文主要内容及技术路线

第二章 波的传播理论

2.1 一维波动方程

2.2 三维波动方程

2.3 波动函数

2.4 波阻抗的定义

2.5 波的传播与透射

2.6 本章小结

第三章 冲击回波法基本原理

3.1 应力波的激发和传播

3.2 冲击回波法检测的基本原理

3.3 最小可检缺陷

3.4 冲击回波法检测管道灌浆质量的理论响应特征及原理

3.5 本章小结

第四章 试验研究

4.1 试验模型的设计和制作

4.2 试验方案

4.3 试验开展与数据分析

4.4 检测结果的分析

4.5 验证试验

4.6 本章小结

第五章 工程应用

5.1 检测结果评定说明

5.2 工程实例一

5.3 工程实例二

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 主要研究结论

6.2 展望

参考文献

攻读学位期间主要成果

致谢

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