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桥梁内部配筋锈蚀涡流热成像无损检测影响因素分析
| 论文题名： | 桥梁内部配筋锈蚀涡流热成像无损检测影响因素分析 |
| 关键词： | 钢筋混凝土桥;钢筋锈蚀度;无损检测;电涡流热成像 |
| 摘要： | 钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土桥梁耐久性的主要因素，定期检测混凝土桥梁中钢筋锈蚀状况显得尤为重要。电涡流热成像检测技术是获取桥梁内部钢筋锈蚀度的有效无损技术，但影响该项检测技术精度的因素众多。因此，本论文采用理论分析、试验验证的技术手段，分析钢筋直径、保护层厚度和混凝土湿度等关键因素对该项检测技术的影响规律，为电涡流热成像检测技术的后续研发提供依据。论文主要研究内容包括: ①通过查阅国内外相关研究文献，包括桥梁的无损检测技术、红外热成像技术在土木工程领域的应用，以及电涡流热成像技术的研究现状分析，剖析了该项技术应用于实际工程中影响其检测精度的因素。 ②完成了电涡流热成像检测裸钢筋锈蚀度试验。试验结果表明，在电涡流感应加热情况下，相比未锈蚀钢筋，锈蚀后钢筋的发热效率更大，钢筋表面的温度增长速率更快，且随钢筋锈蚀程度的增加，钢筋表面的温度速率继续增大。 ③完成了电涡流热成像检测钢筋混凝土试件中钢筋锈蚀度试验。试验结果表明，裸钢筋和钢筋混凝土试件具有相同规律，即随着混凝土中钢筋锈蚀程度的增加，试件的混凝土表面温度增长速率增大。同时完成了不同钢筋直径、不同保护层厚度和不同混凝土湿度的钢筋混凝土试件的锈蚀度检测试验。基于试验数据，对比分析了上述关键影响因素对混凝土表面温度增长速率的影响规律。 ④通过ANSYS瞬态热数值模拟，剖析了钢筋直径、保护层厚度和混凝土湿度对混凝土表面温度增长速率的影响规律。同时建立了电涡流热成像检测钢筋锈蚀度模型，提出了通过锈蚀的钢筋混凝土试件表面温度增长速率与未锈蚀试件表面温度增长速率的比值来判定钢筋锈蚀度量化方法。通过试验结果证明，该方法能够精确、有效的判定混凝土内部钢筋锈蚀度。 本文通过分析电涡流热成像检测钢筋锈蚀度检测技术的关键因素的影响规律，提出了通过锈蚀钢筋混凝土试件与非锈蚀钢筋混凝土表面温度增长速率的比值来量化钢筋锈蚀度的方法，为该项技术进一步应用于实桥检测的研究提供了有益的试验和研究基础。 |
| 作者： | 曹宇鹏 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 黄福伟;周建庭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
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