钢筋混凝土结构缺陷检测中GPR数据处理方法研究

作     者：张家松 

作者单位：中南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：朱自强

授予年度：2013年

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：钢筋混凝土 地质雷达 偏移 窗口滤波 希尔伯特变换 

摘      要：随着我国高速公路事业的快速发展,钢筋混凝土结构在隧道、桥梁等工程领域得到了广泛的应用,经济、快速、高效和准确的定位钢筋混凝土结构中的质量缺陷对于保障隧道、桥梁和其他混凝土结构的施工与运营安全具有重要意义。地质雷达作为一种无损检测手段,以其分辨率高、图像直观、工作效率高等技术优势,在钢筋混凝土结构质量缺陷检测领域得到了广泛的应用。 钢筋混凝土结构中缺陷类型复杂且多样,本文针对桥梁等特殊钢筋混凝土结构压浆管道中不密实、含水和隧道等一般钢筋混凝土结构中不密实、裂缝、含水等质量缺陷,综合分析其成因与地球物理特征,对抽象出的质量缺陷物理模型,首先采用数值模拟方法总结其探测响应特征,采用偏移方法,使钢筋的反射拖尾收敛并压制其多次反射,突显深部的信号特征;根据钢筋分布的规律特性,采用窗口滤波的方法,最大限度的剔除表层钢筋的干扰;采用希尔伯特振幅变换,提取地质雷达反射电磁波的瞬时振幅响应,明显的增强了深部缺陷的反射特征。构建结构混凝土物理模型,对探测的数据进行处理与分析,得到钢筋混凝土结构中不同质量缺陷的响应特征,最后结合野外实际工程,分别对湖南某桥梁和某隧道钢筋混凝土结构的实测数据进行处理与分析,总结出了钢筋混凝土结构中不同病害产生的响应特征,为其质量缺陷提供判断依据。