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声振法在混凝土路面脱空检测中的应用
| 论文题名： | 声振法在混凝土路面脱空检测中的应用 |
| 关键词： | 水泥混凝土路面;脱空检测;ANSYS软件;振动频率;声振法 |
| 摘要： | 由于水泥混凝土路面具有刚度大、稳定性好、承载能力强、使用寿命长以及施工简便等优点,越来越受到各国公路建设者的青睐。但随着混凝土路面板使用性能的逐渐下降,各种病害也相继出现,其中,脱空是水泥混凝土路面板最常见的病害。如何采用有效的方法检测混凝土路面板下是否存在脱空,以及如何准确判定脱空面积的大小及其脱空位置,成为了路面养护与维修工作的关键所在。由于脱空机理十分复杂及影响因素众多,采取准确有效的方法进行刚性路面板下地基脱空状况的评定仍然是很困难的,目前仍然缺少完备有效的评定方法。 本文提出利用声振法对混凝土路面板进行脱空检测。声振法即声振检测技术,是激励被测试件产生声波,通过测量其振动波形的声学特征来判定试件质量的技术。在实际工程中,可以把混凝土路面板看成是一个声学谐振子,脱空看成是对其谐振模式的扰动。首先利用ANSYS软件对混凝土路面板进行模态分析,建立了脱空与路面板振动频率的关系,为脱空检测方法提供了理论依据。脱空检测方法原理如下:首先建立声谐振子扰动特性测试系统,利用测试系统采集混凝土路面板自振的声音信号,利用matlab软件对声音信号进行特征处理,并提取出路面板的自振频率,最后利用自适应神经网络进行混凝土路面板的脱空面积判定。其中,声音信号的采集、分析处理以及运用自适应神经网络判断脱空都是基于Matlab软件完成的。检测方法结合相关的实验数据,取得了很好的效果。 结论表明,声振法结合BP神经网络系统可严格、快速地识别混凝土路面板脱空;同时也为研究混凝土路面板的其他常见缺陷(如裂缝、空洞等)提供了理论和应用基础。本文研究成果为评定混凝土路面脱空提供了一个新的思路,具有较大的理论意义和工程价值。 |
| 作者： | 史春风 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 魏红卫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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