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方钢管混凝土柱核心混凝土缺陷定量检测方法试验研究

作　者: 刘轲兰
导　师: 赵欣
学　校: 河北工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 方钢管混凝土柱 缺陷 无损检测 超声波法 缺陷定量计算
分类号: TU398.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


方钢管混凝土具有承载能力高、节点构造简单、连接方便、外形规则等优点，尤其可以有效地提高构件的延性还能适应现代工程结构向大跨、高耸、重载发展和承受恶劣条件的需要，正越来越广泛地应用。由于钢管混凝土的浇筑时大多为密闭情况，其核心混凝土的浇筑质量难以保证，其中可能出现缺陷。缺陷的存在会导致方钢管混凝土柱不能发挥其组合结构的优点，其受力性能会受到很大影响。因此，由质量问题引起的安全隐患受到人们的高度重视。目前采用较多的无损检测方法是超声波法，但这种方法存在精度不高的问题，尤其是定量检测技术目前还不成熟。本文就是针对方钢管混凝土柱，开展超声波法定量检测钢管混凝土缺陷的应用研究。本文首先介绍了超声波检测钢管混凝土的基本原理，调研文献资料总结了超声波检测技术应用于钢管混凝土检测的定性、定量方面的研究现状以及施工中最常见的缺陷形式及缺陷出现的位置。确定当方钢管混凝土存在角部空洞缺陷、中心空洞缺陷、脱空及分层缺陷时，超声波穿过这些缺陷时的传播路径，并最后确定缺陷的定量计算公式。制作三组不同截面尺寸的方钢管混凝土短柱，每组六根，分别设置不同的缺陷形式，采用超声波法进行检测试验。通过用前面提出的定量计算公式进行分析计算，用得出的计算值与实际值相比较，验证定量计算公式的可行性。试验结果表明，当方钢管混凝土中存在角部空洞缺陷、中心圆形缺陷、中心正方形缺陷时和断层缺陷时，其定量计算结果与实际相差不大，表明该方法是可行的；但方钢管混凝土中存在脱空与中心长方形缺陷时，计算结果与实际结果相差较大，对于这两种缺陷需要进一步研究。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-18
  §1-1 方钢管混凝土发展  9
  §1-2 方钢管混凝土特点  9-10
  §1-3 钢管混凝土缺陷及检测方法概述  10-13
    1-3-1 钢管混凝土中常见的缺陷形式  10-11
    1-3-2 钢管混凝土缺陷检测方法  11-13
  §1-4 超声波检测钢管混凝土缺陷的研究现状  13-17
    1-4-1 超声波检测钢管混凝土的定性研究  13
    1-4-2 超声波检测钢管混凝土的定量研究  13-16
    1-4-3 超声波检测方钢管混凝土研究8  16
    1-4-4 超声波检测应用于钢管混凝土缺陷检测中存在的问题  16-17
  §1-5 本文的研究目的和内容  17-18
第二章 超声波检测技术的理论基础  18-27
  §2-1 声波在固体中的传播  18-23
    2-1-1 波的分类  18
    2-1-2 声波在无限弹性介质中波动方程  18-20
    2-1-3 声波在两种介质面上的传播规律  20-22
    2-1-4 声波在混凝土中的传播特点  22-23
  §2-2 超声波检测的特点  23
    2-2-1 超声波检测的优点  23
    2-2-2 超声波检测的缺点  23
  §2-3 超声波检测设备  23-25
    2-3-1 超声波检测仪  23-24
    2-3-2 声波换能器  24-25
  §2-4 钢管混凝土质量的判断方法  25-26
    2-4-1 统计计算混凝土中声学参数  25
    2-4-2 异常测点判断  25-26
  §2-5 本章小结  26-27
第三章 超声波法定量检测公式推导  27-37
  §3-1 超声波在空钢管中的传播路径  27-28
  §3-2 超声波检测钢管混凝土探头布置方法  28-31
    3-2-1 平面对测法  29
    3-2-2 平面斜测法  29-30
    3-2-3 空间斜测法  30-31
  §3-3 钢管混凝土缺陷定量检测公式推导  31-35
    3-3-1 角部空洞缺陷  31-32
    3-3-2 中心处圆柱体形缺陷  32-33
    3-3-3 中心处正方体缺陷  33
    3-3-4 中心处长方体缺陷  33-34
    3-3-5 脱空缺陷  34-35
    3-3-6 结合层  35
  §3-4 本章小结  35-37
第四章 超声波定量检测方钢管混凝土试验研究  37-75
  §4-1 缺陷检测试验一  37-48
    4-1-1 试验设计  37-38
    4-1-2 试件制作方法  38
    4-1-3 测点布置位置  38-40
    4-1-4 检测数据  40-48
  §4-2 缺陷检测试验二  48-61
    4-2-1 试验设计  48
    4-2-2 试件制作方法  48-49
    4-2-3 测点布置位置  49-50
    4-2-4 检测数据  50-61
  §4-3 缺陷检测试验三  61-73
    4-3-1 试验设计  61
    4-3-2 试件制作方法  61-62
    4-3-3 测点布置位置  62-64
    4-3-4 检测数据  64-73
  §4-4 本章小结  73-75
第五章 结论与展望  75-77
  §5-1 结论  75-76
  §5-2 展望  76-77
参考文献  77-80
致谢  80-81
攻读学位期间所取得的相关科成果  81

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 组合结构 > 其他组合结构
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