手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

火灾后混凝土损伤超声诊断方法及应用研究

陈敏

   我国人口众多建筑密集,是建筑火灾多发国家之一。火灾除了造成人类生命和财产的巨大损失之外,对建筑物本身的影响也是非常严重的。因此了解火灾高温对混凝土结构的影响,检测火灾后混凝土损伤是提高火灾后建筑物的再利用率,减少火灾带来财产损失的一个关键问题。所以,对于占建筑物材料绝大多数的混凝土结构在火灾后的缺陷检测就显得尤为重要。超声结构损伤诊断技术是当前结构工程学科十分活跃的研究领域并有广阔的工程应用前景。小波分析是一种新的时频两维分析方法,在信号的消噪和奇异性检测中有着广泛的应用,相关的理论和技术正在不断完善。本文着重对小波分析方法在超声检测信号处理中的应用进行了研究。主要研究内容有: (1)根据损伤力学及弹性波的传播理论,结合火灾后混凝土结构损伤的特点,建立了火灾后损伤混凝土介质模型,推导出了火灾后混凝土构件中的波动方程;获得了超声波在火灾后损伤混凝土中传播的规律。 (2)采用小波分解去噪后再重构的方法,可在基本不损害原信号的前提下很好地消除信号中的噪声,易于火灾后混凝土损伤的识别。 (3)采用奇异性理论处理接收的超声信号,通过小波变换找出信号的奇异点,奇异点的时间参数对应结构中的位置参数和损伤位置,计算出奇异点的Lipschitz指数,判断火灾后混凝土内部缺陷的位置及参数。 (4)开发了便携式火灾后混凝土损伤超声检测仪,采用干耦合换能器可提高检测速度,提高了检测效率和检测精度。 (5)对超声回波信号进行小波包变换处理,运用BP神经网络对火灾后混凝土结构损伤进行快速诊断,得到结构的损伤程度。该方法简单易行、精度高,可以在实际检测中推广应用。 本文研究成果,对超声检测技术在火灾后混凝土结构损伤检测领域中的应用具有一定的指导意义。经过研究不断完善的混凝土超声检测技术,可以更综合直观地获得火灾后混凝土结构内部质量的准确评估。对普通的混凝土缺陷检测也可推广应用,在有效检测和提高混凝土结构工程质量方面有着良好的推广应用前景。……   
[关键词]:火灾;混凝土构件;超声检测;小波分析;奇异性;损伤诊断;神经网络
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:中南大学2008年
App内打开