预应力钢绞线健康状况超声导波检测技术研究

钢绞线是目前国内外预应力结构中应用最广的一种预应力筋。预应力损失和缺陷产生是直接影响钢绞线使用寿命和结构安全的两大主要因素。但到目前为止，尚无一种检测方法能对这两个因素同时进行评估。本课题提出一种利用超声导波对钢绞线健康状况进行检测的新方法。在理论上，利用波动理论和声弹性理论,建立预应力钢绞线中超声导波动力学模型，得到各模态的频散方程；研究超声导波的传播特性（如频散、多模态和衰减等）；建立应力与超声参量间(如相速度)的关系，为实验研究提供理论依据。在实验上，基于理论分析，优化超声导波检测实验方案，包括选择频散和衰减小，对应力和缺陷敏感的模态和频率，专用探头的研制和优化等；建立一套钢绞线超声导波检测实验装置；得到纵向和扭转模态的声弹性系数，通过测得相关参量确定应力大小；优化选择适合钢绞线缺陷检测的导波模态，分析各种因素(如温度、介质等)对检测效果的影响，以期对预应力钢绞线健康状况进行评价。