[发明专利]一种基于小交叉测线布置方式的弹性波层析扫描检测方法

说明书

本发明公开了一种基于小交叉测线布置方式的弹性波层析扫描检测方法，在对混凝土结构进行弹性波层析扫描检测时，因为P波传播夹角主要集中在45°以内，故需要根据测点所在边的长度a与垂直于测点所在边的测线长度b的大小关系进行测线布置方式选取，当a小于b时，可选取全交叉测线布置方式、部分交叉测线布置方式或小交叉测线布置方式，均可保证每个激振点的垂直于测点所在边的测线和该激振点与其接收点尾点形成的测线之间的夹角小于45°，测线布置方式选择多样化，具有较强的适用性；当a大于或等于b时，采用小交叉测线布置方式，使之满足上述夹角要求的同时，可大幅度减少现场工作，提升检测效率，并且可将所需检测测区一次性检测完毕。

技术领域

本发明属于混凝土结构检测技术领域，具体涉及一种基于小交叉测线布置方式的弹性波层析扫描检测方法的设计。

背景技术

目前，针对大型混凝土结构的内部缺陷检测通常使用冲击弹性波CT（层析扫描）法，其原理为：当检测区域中存在软弱区域或者缺陷时，该区域中传播的弹性波波速会降低。因此，利用计算机层析技术反算测试领域的波速，即可检测结构内部缺陷。由于冲击弹性波中的P波波速最快，所以其主要利用的是P波波速的变化进行扫描。

对于冲击弹性波CT法，其检测精度的影响因素包括：（1）P波传播夹角主要集中在45°以内，超过45°的P波能量很小。（2）由于冲击弹性波CT法的传感器通常使用单轴传感器，若传感器测线角度太大，垂直于主轴方向的能量较小。上述两个原因会导致接收端P波波形起点不明显，容易导致选点错误，从而造成“波速降低”的错觉，降低检测精度。

冲击弹性波CT法的测线布置方式有全交叉测线布置方式和部分交叉测线布置方式，其中全交叉测线布置方式中部分测线无法满足上述夹角要求，使得接收点P波能量较弱，信噪比较低，导致P波波速变化不易掌控；部分交叉测线布置方式能够保证每个测区内所有测线之间的夹角都小于45°，但会增加现场测区划分工作，后期数据处理时，还需进行测区拼接工作，整体方法较为繁琐。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有冲击弹性波CT法的测线布置方式存在的上述问题，提出了一种基于小交叉测线布置方式的弹性波层析扫描检测方法，使得每个激振点的垂直于测点所在边的测线和该激振点与其接收点尾点形成的测线之间的夹角小于45°，提升P波的首波识别效率，增强P波水平分量的检测能力。

本发明的技术方案为：一种基于小交叉测线布置方式的弹性波层析扫描检测方法，包括以下步骤：

S1、获取待检测混凝土结构的剖面图。

S2、根据剖面图，在待检测混凝土结构对应剖面的相对两条边上设置测点。

S3、以相对两条边中一条边上的测点作为激振点，另一条边上的测点作为接收点，在每个接收点和激振点处放置传感器。

激振点与接收点数量相等且一一对应，即每个激振点与其点号相同的接收点形成的测线垂直于测点所在边。

S4、获取测点所在边的长度a与垂直于测点所在边的测线长度b。

S5、比较a与b的大小，若a小于b则进入步骤S6，否则若a大于或等于b则进入步骤S7。

S6、采用全交叉测线布置方式、部分交叉测线布置方式或小交叉测线布置方式对待检测混凝土结构进行弹性波层析扫描，检测其内部缺陷。