钢桥面板与铺装层间粘结强度无损检测试验研究

摘要

桥面铺装层的耐久性是大跨径钢桥建设中的一项高难度的关键技术,防水粘结层是确保其结构耐久性的重大措施之一,一些研究者甚至指出,防水粘结层的剪切破坏是造成桥面铺装损坏的根本原因。所以,全面系统地研究大跨径钢桥桥面铺装层粘结强度检测技术,对大跨径桥梁的设计和维护具有重要的意义。然而,现有粘结强度检测方式主要为有损检测,不允许用在实际钢桥面板与铺装层间粘结强度检测中,实际中,该粘结强度往往不得而知。因此,研究无损检测技术在此处的适用性非常必要。
　　本文用超声反射法从钢板一侧对该粘结强度进行了试验研究,主要工作如下:(1)对四种波形在此处的适用性进行了分析,选择纵波进行试验;(2)用超声检测常用频率探头0.5-10MHz对纯钢板进行试验,根据试验回波峰值包络曲线的衰减指数及包络面积选择5MHz大探头作为检测用探头;(3)根据声学边界条件及工程经验,对试验模型进行了简化并制作了三种缺陷界面;(4)通过现有声学参数、声学知识及后续选探头的试验研究,提出用回波峰值包络曲线的衰减指数及包络面积进行各界面区分的方法;(5)利用室外试样试验结果给出了钢-气、钢-水、钢-土三种缺陷界面衰减指数及包络面积均值,初步分析该方法可用于甄别三种缺陷界面;(6)对室内试样初步判断粘结良好区域,选择了141个测点,初步给出了该试样粘结良好界面的衰减指数范围;(7)分析了人手力对试验结果的影响,指出人手力非直接影响结果因素,并给出了后续试验应注意事项;(8)给出了无损有损检测测试布点图,供后续试验进行。

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第一章 绪论

1. 1课题提出背景

1.1.1防水粘结层的重要性

1.1.2现有桥面防水层粘结强度评价体系不完善

1.1.3有损检测存在的问题

1.1.4无损检测技术的发展

1. 2国内外研究现状

1.2.1防水粘结层剪切拉拔试验仪器发展状况

1.2.2粘结界面无损检测技术研究现状

1. 3研究内容

第二章 超声波检测桥面铺装层与桥面板间粘结强度理论

2. 1超声波简介

2.1.1波简介

2.1.2超声波分类

2.1.3超声波在不同界面上的波形转换

2.1.4超声波选型

2. 2钢-粘结层界面结强度评价理论判据

2.2.1试验模型及简化

2.2.2钢-粘结层界面结强度评价理论判据

2. 3本章小结

第三章 无损检测试验

3. 1波频率的选择

3.1.1接收器中滤波器频率范围的选取

3.1.2脉冲发生器频率的选择

3.1.3钢板一侧检测用超声探头的选择

3. 2几种典型缺陷界面回波特性研究

3.2.1各界面试验结果及初步分析

3.2.2钢-空气界面回波特性研究

3.2.3钢-水界面回波特性研究

3.2.4钢-土界面回波特性研究

3.2.5钢-粘结层界面回波特性研究

3. 3本章小结

第四章 后续试验准备

4. 1 影响试验结果的直接因素及后续试验应注意的问题

4.1.1人手力的影响

4.1.2试验应注意问题

4. 2无损有损对比试验测试布点图

4. 3本章小结

结论与展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢