Строительство

Анотація

Старіння ключових елементів нашої цивільної інфраструктури, в тому числі гребель, представляє нові проблеми для розвитку методології, яка буде адекватно передбачити залишився безпечного життя, і визначити ті структури, де заходи щодо виправлення ситуації не потрібно. Для задоволення цієї потреби, новий підхід для неруйнівного контролю великих бетонних гребель була розроблена. Вона поєднує в собі аспекти ультразвукового неруйнівного контролю та сейсмічної зйомки в новій методології `Акустична Час в дорозі томографія (ATTT). Це друга частина розслідування щодо вдосконалення оцінки маси гребель конкретні використанням ATTT. Супровідний документ [Бонд ЖЖ, Кеплер WF, Frangopol, DM. Поліпшення оцінки маси бетонних гребель з використанням акустичної томографії подорожі в часі. Частина I - теорія. Зведення Build Mater 2000 року; Vol. 14, № 3, стор 133-146] зосереджені на тлі фізики Адвокат. ATTT була перевірена в лабораторії, модифіковані для великомасштабних випробувань, потім оцінюються на надійність. Це дослідження доповідей застосування методології, прилади, і методи аналізу даних розроблені в ході дослідження. Дослідження показують, що ATTT можете знайти та охарактеризувати тріщини, порожнечі та інші аномалії глибоко в маси бетонної дамби. Результати на кожному етапі дослідження показали, що ATTT є потенційно дуже точні процедури тестування, і що він однозначно підходить для оцінки великих бетонних гребель.

Ключові слова: неруйнівний контроль; бетону; греблі; томографії

1. Введення

Основна увага в оцінці структурних цілісності великий бетонної греблі є визначення здатності структури, щоб витримати сильний землетрус або повінь умовах. Реакція греблі залежить від механічної міцності у всьому комплексі розривними маса структури [1].

Традиційний метод для визначення сили бетонної греблі є витяг великого діаметра кернів пробурених з верхньої частини греблі до підстави, які потім руйнівно перевірені на міцність і модуль пружності [2]. Ці дані потім використовуються в кінцево-елементної моделі для імітації відповіді структури різних умовах навантаження [3]. Щоб точно передбачити реакцію структури під навантаженням, розташування і ступінь яких-небудь серйозних дефектів у структурі також потрібно. У залежності від розміру структури від двох до чотирьох свердловин, які порошкової дощенту, часто відстані більше 90 м (300 футів). Великий діаметр ядра, 250-300 мм (10-12 дюймів), необхідних для отримання репрезентативних зразків. Витяг цієї суми великого діаметру ядер конкретні коштує дуже дорого. Крім того, хоча відбір керна програми такого масштабу вважається достатнім, це тільки зразки дуже маленький відсоток від греблі обсяг, як правило, менше 0,1% [4]. Ця процедура не може бути очікувати, щоб знайти найбільш локальних аномалій, таких як регіони disbonded ліфт-лінії або тріщин. Нова процедура випробування не проводяться, що забезпечить більш ретельну оцінку фізичних властивостей греблі, і дешевше, ніж повна програма відбору керна.

Томографія стала важливим інструментом для візуалізації внутрішньої структури різних типів об'єктів і вона була реалізована в різних масштабах резолюції. Наприклад, він був використаний для характеристики тканини [5], для вивчення матеріалів [6], для дослідження підземних структур [7], а для неруйнівного контролю [8].

Новий підхід пропонується, який поєднує в собі аспекти ультразвукового неруйнівного контролю малих бетонних конструкцій, неруйнівного контролю інтерфейсів, і дрібні сейсморозвідки, в `Акустична Час в дорозі томографія (ATTT). Фону і фізика ATTT представлені в іншій статті [9]. У даній роботі представлені результати обох лабораторних досліджень та початкові оцінки поля. Планується, що ATTT буде здійснюватися зі зниженим відбором керна програми [10].

2. Фон

Будівництво методи в поєднанні з типовим умовам завантаження забезпечення, що більшість дефектів у великій бетонної дамби буде в горизонтальній площині вздовж ліфт-лінії. Для більш старих гребель, очікується, що "слабкої зони в ліфт-лінії будуть розроблені в повному розшарування. Інспекції проблема то спрощує стати одним з виявлення і відображення тріщини або відшаровується зон в ліфт-лінії. Для задоволення цієї вимоги інспекції ATTT був розроблений [11]. Це діагностичне тестування може бути виконано з використанням масиву приймачів і імпульсного джерела. Акустичного імпульсу не буде проходити через основні розшарування, в ефект, що викликає тіні. Тільки хвилі, які будуть отримані безпосередньо під дерозшарування буде розсіюватися імпульсів і контакт-дифрагованих хвиль, кожна з яких буде проявляти чітко ідентифікувати затримки час у дорозі в порівнянні з очікуваним прямого імпульсу. При взаємному розташуванні джерела і приймача різні, і промінь аналізу зайнятих, дані часу прибуття може бути використаний в томографічної схеми інверсії зображення структури в поперечному перерізі. У результаті томограф буде в змозі визначити дефекти, в тому числі для оцінки проникнення через тріщини товщиною греблі.

Розріджених масивів приймачів, з горизонтальним поділом набір приблизно на 3-му (10-футів) центрів в лінії на передній дамби можуть бути використані для виявлення присутності аномалій [9]. Лінії даних, отриманих в послідовні бічній позиції уздовж греблі які потім використовуються для відображення спільне стан і визначити тріщини площа кожного ліфта-лайн. Після виявлення і розташований, дефектних зон в ліфт-лінії можуть бути охарактеризовані за допомогою приймачів у більш щільний масив для збільшення кількості променів і точок даних, і, отже, досяжно резолюції.

Грубістю сітки для кінцево-елементної моделі використовуються для греблі ...