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沥青铺装层桥面板冲击回波响应特性研究
| 论文题名： | 沥青铺装层桥面板冲击回波响应特性研究 |
| 关键词： | 桥面板;沥青铺装层;冲击回波响应特性;表面波频散特性 |
| 摘要： | 随着中国整个交通行业的不断发展，桥梁工程的建设力度也随之增强。但是在桥梁结构整个寿命周期内，由于存在设计缺陷、施工质量不达标以及成桥后荷载作用和结构自身老化等，桥梁结构都不可避免地产生不同程度的损伤和缺陷。桥面板作为直接承受车轮压力的承重结构，在车辆荷载以及环境侵蚀等作用下，更容易遭到破坏。因此对桥面板进行快速准确的检测，可有效降低桥梁维护成本，提高桥面结构的耐久性和可靠性，保障桥梁正常运营。 由于目前桥面多设有沥青铺装层，因此本文在传统单层混凝土板冲击回波响应特性的基础上，开展基于冲击回波的沥青铺装层桥面板内部损伤快速检测的理论研究。通过理论分析、数值模拟、检测方法改进等对材料属性、缺陷深度、激励位置等进行了较为全面的分析。针对沥青——混凝土双层板，结合冲击回波响应特性以及表面波频散特性，在沥青表面和混凝土底面分别施加激励，综合识别沥青——混凝土内部缺陷。研究发现： （1）在双层混凝土板中，冲击回波可以识别不同混凝土层中缺陷； （2）在沥青——混凝土双层板中，由于沥青和混凝土的波阻抗差异较大，冲击回波只能识别单层板的缺陷，即在沥青层表面施加激励，冲击回波只能识别沥青层缺陷，无法识别混凝土层缺陷；而在混凝土层底面施加激励，冲击回波只能识别混凝土层缺陷； （3）对于浅层缺陷（深度＜7cm），冲击回波频率很高，衰减很快，其在频谱图中不占主导，容易被低频信号掩盖，此时利用冲击回波无法识别浅层缺陷。因此，在沥青层表面施加激励，冲击回波只能识别深度≥7cm的沥青层缺陷。同样地，在混凝土层底面施加激励，冲击回波也只能识别深度≥7cm的混凝土层缺陷； （4）同时施加双激励可以加快单激励的检测速度，两个激励的布置距离会影响检测结果的准确性； （5）基于表面波的频散特性，当沥青层厚度在20mm~50mm之间时，表面波频散曲线“拐点”对应波长与沥青层厚度比值约为0.8。 |
| 作者： | 陈飞 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 东兆星;刘书奎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国矿业大学(江苏) |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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