基于混凝土结构损伤检测中的射线追踪正演方法

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1、江苏大学硕士学位论文混凝土结构损伤检测中的射线追踪正演方法姓名：赵忠伟申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：骆英;顾建祖20070601江苏大学硕士学位论文摘要工程物探技术中以弹性波理论为基础的反射地震法，在探索地壳的地质状况方面非常有效，被广泛的运用在石油勘探领域，地球勘探中的反射地震法主要研究地壳的缺陷、砂砾层的位置及地震波的传播等，而混凝土损伤检测主要探讨裂缝、孔洞的位置及弹性波的传播等，混凝土损伤检测中的裂缝、骨料像绕射地震波一样绕射弹性超声波，因此，可以运用反射地震学方法来检测混凝土结构的裂缝，确定混凝士结构损伤的程度和分布状况，从而进行安全评估。叠前深度偏移是反射地震法中的一

2、种偏移成像技术，是实现地质构造空阳J归位的一项处理技术，特别是在构造复杂、横向速度变化剧烈的情况下，比其它偏移方法能更可靠地实现构造的准确成像。超声波在损伤混凝土结构中传播，波场复杂，速度横向变化大，利用叠前深度偏移成像技术检测损伤状况比其它偏移方法更有优势。在叠前深度偏移处理过程时，射线追踪方法中速度模型的建立是关键技术。1、本文构造了含缺陷损伤的混凝土介质射线追踪基本模型。根据混凝土结构的特点，借鉴地球物理专业的射线追踪理论，建立了波在含缺陷的混凝土结构中的二维速度随机分布模型，进行了射线追踪，模拟了波的运动学传播。在混凝土结构最短路径射线追踪技术中采用二阶段射线追踪：第一阶段初选射线路

3、径，第二阶段对初选射线路径进行校正分析确定最终射线路径。2、文中详细介绍了算法实现的程序流程，用c++语言实现了编程，用算例对本文提出的算法进行了验证。3、论文结合结构损伤试验，探讨了损伤混凝土叠前深度偏移处理时射线追踪模型正演技术的作用。探索了共发射(共收，反射)点提高效率的方法，分析了本文所建立的射线追踪模型方法具有的优势。初步探讨了射线追踪路径信息的振幅矫正。4、文中分析了影响射线追踪速度的主要因素。探讨了驱动、接收系统的布置以及参数设置对射线追踪速度的影响程度。系统的布置以及相关参数的设置是射线追踪算法优势能否得到发挥的基础和自i『提。文中探讨了驱动、接收系统的设置并对相关参数的最优

4、化做了相关研究，以达到使本文射线追踪算法速度较快的目的。本文所建立的速度模型，借鉴了地球物理学中的射线追踪方法，但由于文江苏大学硕士学位论文中所采用射线追踪方法的局限性，射线迭代修正时只能在一个网格内移动。本文所建立的射线追踪模型是二维模型，在二维模型情况下，对射线追踪速度的影响因素进行了初步分析，在实验室环境下对角度衰减规律进行了研究，这些结果要应用到工程实践中尚需进一步的改进。关键词：混凝土结构；损伤；叠前深度偏移；射线追踪；最短路径；观测系统Ⅱ江苏大学硕士学位论文ABSTRACTReflectionseismologybasedonelasticwavetheoryingeophysi

5、calprospectingtechnologyhasprovedtobeefficientinexploringgeologicalconditionsoftheeanh'scrust．Crocksandaggregatesintheconcretemaybeanalogoustofaultsandgravelintheearth'scrustand啪diffractultrasonicwavesastheseismicwavesalediffractedingeophysicalinvestigations．Therefore，itisnaturaltoapplythereflectio

6、nseismologymethodtothedetectionofcracksinconcretestructures，tofixondamnificationdegreeofconcretestructuresforsecurityevaluation．Pre—stackdepthmigrationtechniqueisamigrationtechnologyofreflectionseismologymethod．which啪restorationofotigina!spatialpositionofgeologicalstructure．ThismethodCallobtainmore

7、exactimagingofgeologicalstructurethanelsemethodoncomplexconstructandexquisitespeedchange．WhenultrasonicspreadsOnblemishconcretestnlcturedetection，itswavefieldiscomplexanditsspeedchangeisgreat．Therefore，pre-