基于声振法的钢管混凝土脱空检测技术试验研究

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1、第37卷，第5期公路工程Vo1．37，No．52012年10月HighwayEngineeringOct．，2012基于声振法的钢管混凝土脱空检测技术试验研究韩西‘，杨科，杨劲，杜渝(1．重庆交通大学桥梁及结构工程重点实验室，重庆400074；2．重庆市科学技术研究院，重庆重庆工商大学，重庆400067)[摘要】基于声振原理，研究了瞬态冲击作用下钢管混凝土脱空检测技术。提出了根据声振信号时域与频域图形中能量衰减快慢，振幅、峰值变化等特征对钢管混凝土脱空状况进行判别的方法。通过模型试验分析，证明了该方法的可行性与有效性。展望了今后进一步的研究方向，即可结合其他方法对钢管混凝土脱空程

2、度作出精确定量分析。[关键词]声振法；钢管混凝土；脱空；频谱[中图分类号]u445．7[文献标识码]A[文章编号】1674—0610(2012)05—0108—03ExperimentStudyonTheDetecti0nfl0rVoidatInterfaceofConcrete．filledSteelTubeBasedonAcousticandVibrationHANXi，YANGKe，YANGJing．．，DUYu(1．KeyLaboratoryofBridgeandStructuralEngineering，ChongqingJiaotongUniversity，Chong

3、qing400074，China；2．ChongqingAcademyofScienceandTechnology，Chongqing401123，China；3．ChongqingTechnologyandBusinessUniversity，Chongqing400067，China)[Abstract]Basedonprinciplesofacoustic—vibration，studythedetectionforvoidatinterfaceofconcrete-filledsteeltubeundertransientimpulse．Andapracticalmeth

4、odtojudgethedisengagingcondi-tionisproposed，itworksaccordingtotheattenuationspeedofenergy，theamplitudeandthechangesofpeaksintimedomainand~equencydomaingraphofsoundandvibrationsignals．Thenthroughthemodeltestanalysis，thefeasibilityandeffectivenessofthemethodisdemonstrated．Finally，sometopicswhic

5、hareworthstudyingfurtherareproposed，thatcanbecombinedwithothermethodstoanalysethedisenga—gingvalueaccuratelyandquantitatively．[Keywords]acoustic—vibration；concrete—filledsteeltube；void；spectrum钢管混凝土在土木建筑工程中有着广泛的应文献[4]的研究表明钢管与混凝土之间的脱黏将使用。而采用钢管混凝土修建的拱桥更是遍布全国各拱肋的钢管内力增大，结构刚度降低，面内极限承载地，跨度从六七十米发展到一

6、二百米，又进而达到三力下降。因此有必要找到科学的方法对钢管混凝土四百米，数量也是在不断增多⋯。钢管混凝土之所的施工质量进行有效的评估。以能在土木工程界得以争相利用，主要是其优越的目前，国内对钢管混凝土质量检测的方法分为力学性能和结构特点。比如其强度高、塑性和延性有损与无损两类。有损检测方法以钻孔取芯法为好，局部屈曲稳定性高等。然而，钢管混凝土拱桥的主，该方法检测时会造成主拱圈损伤，所代表区域也应用实例表明，由于混凝土包裹在封闭的钢管内部，很有限。而无损检测方法以超声波法、光纤传感监受到混凝土材料自身特性(如收缩与温度变化)和测、冲击回波法等为主，这些方法也存在着各自泵送施工工艺等

7、影响，钢管混凝土内部常出现空洞、的问题，例如超声波法运用到脱空较大处的定量问塌落、混凝土与钢管界面脱空等缺陷，在施工时难凭题和信噪比、耦合剂问题；冲击回波法受构件形状和肉眼发现，且将直接影响到钢管混凝土的质量。尺寸影响较大；光纤传感监测方法需要预埋传感器，[收稿日期]2012—01—04[基金项目]重庆市科学技术委员会科技项目(CSTC一2009AB6135)[作者简介]韩西(1964一)，男．教授，博士，从事结构动力学，振动工程研究。第5期韩西，等：基于声振法的钢管混凝土脱空检