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日志

装配式剪力墙套筒模型-孔道灌浆密实度定位检测

已有 323 次阅读2017-8-11 10:39 |系统分类:天天记录| 装配式剪力墙套筒模型

预制装配式混凝土结构

预制装配式混凝土结构(简称PCPrefabricated?Concrete),是以预制混凝土构件为主要构件,经装配、连接,结合部分现浇而形成的混凝土结构。PC工程在当今世界建筑领域中,作为新兴的绿色环保节能型建筑在海外得到较普遍运用。我国在近年来也得到了长足的进展,特别是住建部于2014年颁布了《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014),标志着该领域在我国已进入快速发展期。

其中,其中的钢筋套筒连接,以及浆锚搭接连接的灌浆密实度也直接影响到结构的承载力。在JGJ1-2014中,要求对其进行全数检测。

孔道定位及装配式结构的灌浆密实度检测

此外,近年来,在建筑工程领域中,预制装配式钢筋混凝土结构正成为我国建筑结构发展的重要方向之一,它有利于我国建筑工业化的发展,提高生产效率节约能源,发展绿色环保建筑,并且有利于提高和保证建筑工程质量。其中,利用预应力进行连接是关键技术之一。与桥梁同样,有粘结预应力也存在着保障灌浆密实度的问题。

无论是孔道定位,还是装配式混凝土结构的灌浆密实度检测,其基本方法如下:

定位测试

1)?概述

本体系基于冲击回波法(IE法),通过侧壁或者顶(底)面激振、接受的方式,对灌浆缺陷的位置、规模等进行定位测试。然而,通常的冲击回波法在检测灌浆密实度时存在严重的不足,因此,我们进行了大幅的改进和扩展,开发了下列成套方法:

(1)?改进IE法:通过改进频谱分析方法,提高了分辨力;

(2)?冲击回波等效波速法(IEEV);

(3)?冲击回波共振偏移法(IERS);

2)?基本原理概述

根据在波纹管位置反射信号的有无以及梁底端的反射时间的长短,即可判定灌浆缺陷的有无和类型。当管道灌浆存在缺陷时,有:

(1)?激振的弹性波在缺陷处会产生反射(IE法的理论基础);

(2)?激振的弹性波经过缺陷时,从梁对面反射回来所用的时间比灌浆密实的地方长,其等效波速(2倍梁厚/来回的时间)变慢(IEEV法的理论基础);

(3)?当激振信号产生的结构自由振动的半波长与缺陷的埋深接近时,缺陷反射与自由振动可能产生共振的现象,使得自由振动的半波长趋近于缺陷埋深(即共振偏移,IERS法的理论基础)。

1)?等效波速法IEEV)

经实践证明,等效波速法是非常有效的方法。该方法包括两个部分,即:

(1)?当存在灌浆缺陷时,弹性波波线(或部分)传播距离增加,时间延长;

(2)?采用基于相关分析为基础的频谱分析方法可以敏感地反映该时间的变化;

基于这两点,即使灌浆缺陷仅为局部,或者测线不在缺陷的正上方也可适用。

对于位于梁中央的全空管,在其中心投影点激振,其从对向反射回来的最长和最短路径分别为:

最长路径:

最短路径:

其中,:梁厚

波纹管直径。

若不考虑波纹管材质的影响,则在典型工况下,全空管造成的等效波速的滞后为:

2-2-5 典型条件下空管造成的等效波速滞后比率

径厚比?

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

最大滞后

5.40%

10.25%

14.62%

18.59%

22.20%

25.51%

最小滞后

0.25%

0.98%

2.15%

3.71%

5.57%

7.67%

平均滞后

2.82%

5.61%

8.39%

11.15%

13.89%

16.59%

????对于局部缺陷(如半空),测试方向的影响很大。若从上、下方向测试,半空管的反应与全空相同。而从水平方向测试,则半空缺陷造成的等效波速的滞后要小于全空。

1)?共振偏移法(IERS)

对于通常的预应力混凝土梁(C50),各激振锤得到的弹性波自振周期大约为:

?

2-2-6 典型条件下弹性波的自振周期(ms)

激振锤

D6

D10

D17

D30

D50

自振周期(ms)

0.021

0.034

0.058

0.103

0.172

对应反射深度(m)

0.041

0.069

0.117

0.206

0.344

因此,在孔道上面测得的自振周期与灌浆密实部位或混凝土中测得的自振周期有所变化,且其对应反射深度与孔道埋深接近时,表明孔道灌浆有缺陷。


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