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空沟对平面纵波隔离效果的理论解答徐平【摘要】借助复变函数的保角变换法将有限长度的空沟映射变换为单位圆,根据空沟四周完全自由的边界条件,运用波动函数展开法得到了空沟对纵波(P波)和剪切波(SV波)隔离的理论解答.引入位移比值(屏障后某点由入射波波、散射波产生的总位移与入射波单独产生的位移之比),以入射P波为例,计算了沟宽0.4m、沟长分别为3.0m、4.0rm、5.0m和6.0m共4条空沟的位移比值,通过比较发现:随着空沟长度的增加,最佳隔振效果明显提高,区域明显增大;当空沟长度达到6.0m时,靠近空沟的区域的隔振效果超过了70％,隔振效果比较理想.最后对比了空沟和单排柱腔列的隔振效果,结果表明:由于单排柱腔列产生波的透射和绕射,而空沟仅产生波的绕射,6.0m长空沟的最佳隔振效果与8根半径1.0m的单排柱腔列相当,因此在场地和施工条件都允许的前提下,宜优先考虑空沟进行隔振.%An open trench with finite length was transformed to a unit circle with the conformal mapping method of complex functions,the boundaries of the trench were considered as free,theoretical solutions to isolation problems of longitudinal waves (P waves) and shear waves (SV waves) with an open trench were obtained based the wave function expansion method.The normalized displacement amplitudes were introduced,they were the ratios of displacement amplitudes of soil behind a barrier caused by both incident P or SV waves and scattering P and SV waves to those only by incident P or SV waves.Only incident P waves were taken as examples,and 4 trenches with a width of 0.4 m and lengths of 3.0 m,4.0 m,5.0 m and 6.0 m were analyzed.The results showed that the isolation effect and effectiveisolation zones increase obviously when the trench length increases from 3.0 m to 6.0 m,and the isolation effect exceeds 70％ behind the trench when its length is 6.0 m,it reaches the in-situ test results of an open trench to isolate the impact loads.Finally,the isolation effect of an open trench and that of a discontinuous barrier composed of a row of cylindrical cavities were compared,and the results showed that because wave diffracting and trasmitting occur in a row of cylindrical cavities while only wave diffracting occurs in a trench,so the isolation effect of a trench with length of 6.0 m is equivalent to that of a row of 8 cylindrical cavities with a radius of 1.0 m,and so an open trench is the first and the best choice for the vibration isolation under the permission of field and operation conditions.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2017(036)005【总页数】6页(P67-71,101)【关键词】空沟;平面纵波;隔离效果;保角映射;隔振设计【作者】徐平【作者单位】郑州大学水利与环境学院,郑州450001【正文语种】中文【中图分类】TU435随着我国城镇化的迅猛发展，各种建筑和交通设施(交通干道、地铁、高架等)都得到大量的建设，居民区、商业中心、工业区和交通干道逐渐形成一个立体的交通网，使得我们整个城市几乎每时每刻都在产生着频率高、荷载循环次数大的人工振动[1]。
空气间隔装药对混凝土爆破效应的数值模拟韩崇刚【摘要】This paper focuses on the fragmentation of concrete subj ected to detonation load by explosives in borehole under air-deckingcharge.AUTODYN-2D model is established to investigate the effects of air-decking charge on the fragmentation of concrete.The numerical results show that compared with the fully coupling borehole,air-decking charge can reduce the initial borehole pressure.Therefore the undersize fragmentation zone is reduced.The effects of air-decking locations,ratios, initiation locations,and explosives types are taken into consideration and comparisons among these are performed to demonstrate influences of these parameters.%为了了解空气间隔装药条件下,药柱爆炸对混凝土破碎效应的影响,利用 AUTODYN-2D 软件建立空气间隔装药模型,研究不同条件下的爆破效应.模拟结果表明,与耦合装药相比,空气间隔装药能显著降低炮孔初始压力,因而可减少炮孔周围混凝土的过度破碎.同时也分析了空气柱的位置、长度、起爆位置以及炸药类型对混凝土破碎效应的影响.【期刊名称】《工程爆破》【年(卷),期】2018(024)002【总页数】6页(P15-20)【关键词】空气间隔装药;爆破效应;AUTODYN-2D;数值模拟【作者】韩崇刚【作者单位】煤科院节能技术有限公司,北京 100013【正文语种】中文【中图分类】TD235随着矿山开采的发展，岩石破碎的控制手段日益受到人们的重视。
冲击载荷下孔隙塌缩过程的数值模拟
赵铮;李晓杰;陶钢
【期刊名称】《爆炸与冲击》
【年(卷),期】2009(029)003
【摘要】爆炸压实过程中多孔体的孔隙闭合程度对压实效果起着决定性作用.利用LS-DYNA有限元程序,对无氧铜中的圆形孔隙塌缩过程进行了数值模拟.根据模拟结果分析得出,在6 GPa的冲击压力下,孔隙闭合时不同边界区域会发生爆炸焊接和射流侵彻,这2种结合机理可以使材料结合更牢固,提高材料的致密度和机械强度,实现高质量的爆炸压实.
【总页数】6页(P289-294)
【作者】赵铮;李晓杰;陶钢
【作者单位】南京理工大学动力工程学院,江苏,南京,210094;大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁,大连,116024;南京理工大学动力工程学院,江苏,南京,210094
【正文语种】中文
【中图分类】O389
【相关文献】
1.冲击载荷下镁铝合金裂纹动态扩展过程的数值模拟 [J], 郭历伦;钟卫洲;陈忠富;罗景润
2.冲击载荷下混凝土破坏过程数值模拟 [J], 张德海;朱浮声;邢纪波
3.两种物态方程下铁核塌缩型超新星爆发机制的数值模拟 [J], 李彦;高敏;张妙静
4.冲击载荷下导线覆冰脱落过程的数值模拟 [J], 陈科全;严波;张宏雁;周松
5.冲击载荷下孔隙岩石能量耗散的实验研究 [J], 夏昌敬;谢和平;鞠杨;周宏伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
内空和充水管道在爆炸冲击荷载下的数值模拟分析房冲【摘要】利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,根据实验目的建立了计算模型,并选取适当的本构关系和材料,对空中TNT炸药爆炸冲击荷载下的内空和充水管道的动力响应规律进行了数值模拟分析,指出爆炸冲击荷载下,在等量炸药的条件下,充水管道的变形量、单元位移及单元压强峰值较内空管道低,这些参数的增加速率也均低于内空管道;充水管道的抗变形能力更强,稳定性更高.%Using the finite element software ANSYS/LS-DYNA,build the calculation model according to the purpose of the experiment,choose proper constitutive relation and materials,the numerical simulation analysis was applied to the dynamic response rules of water-filled pipes and inner air pipelines under the TNT explosion shock loading,point out under blast loading,with the same amount of TNT,these parameters,the deformation of the water-filled pipe,the displacement of pipe's element and peak pressure,are lower than the inner air pipeline.And with the increase of explosion,the increase rate of these parameters is not higher than inner air pipeline.And it's destruction resistant ability is stronger,stable is higher.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2017(043)011【总页数】3页(P130-132)【关键词】爆炸冲击;充水管道;动力响应;计算模型【作者】房冲【作者单位】解放军理工大学,江苏南京 210007【正文语种】中文【中图分类】O383.1目前，工程埋地管线的试验研究和模拟计算比较多，针对空爆条件下管道的研究较少。
冲击作用下混凝土的裂纹扩展试验与数值模拟一、研究背景混凝土结构在承受冲击荷载时往往会发生裂纹扩展现象，这不仅会降低混凝土结构的承载能力，还会影响其安全性能。
因此，深入了解冲击作用下混凝土的裂纹扩展规律对于提高混凝土结构的安全性能具有重要意义。
二、试验设计1. 实验材料本次试验所使用的混凝土材料为C30混凝土，其配合比为水胶比为0.4，粉煤灰掺量为20%，骨料粒径控制在5-10mm之间。
2. 实验设备本次试验所使用的设备包括：冲击试验机、数控万能试验机、高速摄像机、裂缝计等。
3. 实验流程（1）根据试验要求，制备出混凝土试件，并进行标准养护。
（2）将混凝土试件放置于冲击试验机上，进行冲击试验，记录裂纹扩展情况。
（3）将裂纹扩展试件放置于数控万能试验机上，进行拉伸试验，记录受力-位移曲线。
（4）使用高速摄像机拍摄裂纹扩展过程，并利用裂缝计对裂纹进行测量和分析。
（5）根据试验结果，对混凝土的裂纹扩展规律进行分析和总结。
三、试验结果分析1. 冲击试验结果（1）通过冲击试验可以看出，混凝土试件在受到冲击荷载后，往往会出现裂纹，裂纹扩展长度与冲击荷载的大小成正比。
（2）在试验过程中，当冲击荷载达到一定大小时，混凝土试件会发生破坏，破坏形式主要为拉伸破坏和剪切破坏。
2. 拉伸试验结果（1）通过拉伸试验可以看出，混凝土试件在受到拉伸荷载时，会发生裂纹扩展，裂纹的长度与拉伸荷载的大小成正比。
（2）随着拉伸荷载的增大，混凝土试件的受力-位移曲线也会不断上升，直到试件发生破坏。
3. 数值模拟结果（1）使用ABAQUS软件对冲击试验和拉伸试验进行数值模拟，模拟结果与实验结果基本一致。
（2）通过数值模拟可以看出，混凝土试件在受到冲击荷载时，裂纹往往是从试件的边缘开始扩展，并沿着试件的边缘向内扩展。
（3）在拉伸试验中，混凝土试件的裂纹往往是从试件的中心位置开始扩展，并向两端扩展。
四、结论通过本次试验和数值模拟可以得出以下结论：（1）冲击荷载会导致混凝土试件发生裂纹，裂纹的长度与荷载大小成正比。
收稿日期:2019-04-15;修回日期:2019-07-15基金项目:上海市科学技术委员会资助项目(18DZ1205902)冲击回波法精细探测公路隧道衬砌空洞的模型试验及分析方晓正1,2,薛亚东1,2(1.同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海㊀200092;2.同济大学地下建筑与工程系,上海㊀200092)摘要:为研究空洞缺陷尺寸以及监测点和震源点的位置对检测结果的影响,根据冲击回波法的特点,设计并进行一系列空洞直径不同时混凝土板的检测试验,模拟检测公路隧道衬砌的壁后空洞㊂采用快速傅里叶变换分析振动加速度信号,研究应力波的频域信号特征,以探索冲击回波法探测衬砌空洞的可能性与机制㊂试验结果表明,冲击回波法在探测衬砌空洞缺陷中显示出较为良好的检测效果,影响检测效果的因素主要包括空洞缺陷直径㊁测点布置和激振位置等㊂关键词:公路隧道;冲击回波法;隧道衬砌;壁后空洞;傅里叶分析DOI :10.3973/j.issn.2096-4498.2019.08.009文章编号:2096-4498(2019)08-1284-09中图分类号:U 459.2㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID ):Experimental Analysis of Refined Detection of Void behind TunnelLining Using Impact-Echo MethodFANG Xiaozheng1,2,XUE Yadong1,2(1.Key Laboratory of Geotechnical and Underground Engineering of the Ministry of Education ,Tongji University ,Shanghai 200092,China ;2.Department of Geotechnical Engineering ,College of CivilEngineering ,Tongji University ,Shanghai 200092,China )Abstract :The influence of void size,the location of monitoring points and vibration source points on the detectionresults is very important.Hence,a series of detection tests on concrete decks with defects of various diameters aredesigned and carried out to simulate and dectete the void condition behind tunnel lining based on the characteristics ofimpact-echo method.In order to explore the possibility and mechanism of detecting lining void by impact-echo method,the fast Flourier transform (FFT)method is employed to analyze the vibration acceleration signal;and the characteristics of frequency domain signal from stress wave are studied.The experimental results show that the impact-echo methodperforms well in detection of lining void condition;and the main factors affecting the detection effect include voiddiameter,arrangement of monitoring points and location of seismic source.Keywords :highway tunnel;impact-echo method;tunnel lining;void behind lining;Fourier analysis0㊀引言近些年来,随着经济和城市化的快速发展,国内公路隧道发展迅速㊂据统计,截至2016年底,国内公路总里程达到4693万km,高速公路总里程达到13.10万km,国内共有公路隧道15181处,总里程超过14000km [1]㊂随着公路隧道规模的增大,既有隧道的病害缺陷严重影响公路隧道的运营安全,因此,也逐渐成为研究的热点㊂隧道衬砌空洞是公路隧道的常见病害之一,会引起隧道结构强度降低㊁出现渗漏水㊁稳定性降低等[2]㊂为准确探测隧道衬砌空洞病害,不少研究者已经采用了不同的方法进行尝试和研究㊂Gao 等[3]用微震法现场检测衬砌空洞,并进行了相关的数值模拟计算;王继飞[4]研发了可用于隧道空洞探测的探地雷达天线;杨睿等[5]采用探地雷达设备对隧道壁后空洞进行了现场探测效果验证,并建立相关的数值模型㊂冲击回波法由于具有操作方便㊁检测深度大等特点,在检测混凝土病害缺陷方面得到了广泛的研究及㊀第8期㊀方晓正,等:㊀冲击回波法精细探测公路隧道衬砌空洞的模型试验及分析㊀应用㊂冲击回波法(impact-echo method,也被称为IE 法)是从20世纪80年代开始兴起的一种新型无损检测方法㊂目前国内外已有很多关于冲击回波法检测混凝土结构缺陷的研究㊂肖国强等[6]采用冲击回波法研究了混凝土构件的表面裂缝深度㊁厚度和构件密实度等质量缺陷㊂顾轶东等[7]利用冲击回波法探测了混凝土试件的厚度和表面裂缝深度㊂张景奎等[8]研究了不同龄期和不同强度的混凝土对冲击回波法检测结果的影响,并对冲击回波法检测方法的影响因素和适用范围进行了详细研究㊂Hsiaoa等[9]采用冲击回波法研究了瞬时荷载作用下在有缺陷和无缺陷条件下混凝土构件的振动特征,并进行了模型试验和模拟计算㊂文献[10]采用超声波和冲击回波法对混凝土构件的内部缺陷进行了联合探测㊂文献[11]基于冲击回波法采用一种移动式振动特征分析仪对混凝土板节理面中的潜在缺陷进行了评估㊂马民等[12]采用小波分析方法对冲击回波法测得的振动信号进行了分析与研究㊂温一波等[13]通过对比冲击回波法的理论计算结果和实测结果,提出冲击回波法仍存在改进的空间㊂乔瑞社等[14]通过模块试验研究了冲击回波法检测缺陷尺寸与缺陷深度时所必须满足的条件㊂陈敏等[15]采用冲击回波法对火灾后的混凝土结构受损状况进行了检测㊂方志等[16]基于冲击回波法中主频和频谱的变化规律对预应力孔道注浆脱黏缺陷进行了研究㊂目前冲击回波法的检测大多集中在对不同缺陷类型的检测,而对缺陷尺寸的大小可能造成的影响机制与程度尚缺少充分的研究㊂此外,关于检测点和震源点的位置对检测结果的影响㊁冲击回波法的检测精度研究也较少㊂为此,本文设计并进行了一系列混凝土模型试验,对采用冲击回波法检测隧道衬砌空洞的不同影响因素进行了研究,以期能够进一步提高冲击回波法的检测精度和效率㊂1㊀冲击回波法1.1㊀应力波的传播特点冲击回波法是基于由弹性冲击产生的瞬时应力波理论,采用激振器冲击混凝土表面作为震源,在待测的混凝土上产生应力波㊂应力波在混凝土中的传播具有以下特征:1)混凝土表面受到振动荷载作用后,会产生向四周传播的3种不同的应力波,即纵波(也被称作P 波)㊁剪切波(也被称作S波)和表面波(也被称作Rayleigh波),如图1所示㊂2)质点的振动方向在P波的波前面上与P波的传播方向平行,力学上表现为在混凝土内部产生拉压应力;质点的振动方向在S波的波前面上与S波的传3)P波和S波在混凝土内部呈球面状传播, Rayleigh波则只在混凝土表面上呈放射状传播㊂在传播过程中,纵波在混凝土中的传播速度最快,引起的质点位移比剪切波㊁表面波大㊂因此,纵波是冲击回波法中检测混凝土病害的主要类型㊂4)分界面是指2种具有不同声学性质的材料之间的交界面㊂应力波在材料的分界面上会产生折射与反射,其中,折射波与反射波的组成比例取决了交界面2种材料声学性质的差异性大小㊂应力波在混凝土-空气交界面上几乎会全反射,折射的应力波可忽略不计㊂图1㊀应力波的组成Fig.1㊀Composition of stress wave1.2㊀冲击回波法的检测原理在混凝土表面施加一瞬时冲击荷载,从而产生应力波,纵波是其中考虑的主要应力波㊂纵波在混凝土衬砌内部传播,遇到混凝土内部缺陷(如蜂窝㊁空洞等)时,会产生反射波㊂反射波传回混凝土表面,其信号会被预先布设在混凝土表面的传感器接收㊂反射波在混凝土表面会产生新的反射波,重新传到混凝土衬砌内部㊂如此往复的多次反射会使波形具有明显的周期性,在频谱上可分解为众多不同频率和峰值的波㊂由于混凝土衬砌的内部缺陷会改变纵波的传播路径以及混凝土局部刚度和质量等,因此,应力波的峰值频率也会发生变化,进而可以通过对检测信号进行频谱分析判断混凝土衬砌内部是否存在缺陷病害㊂2㊀模型试验2.1㊀模型试件根据现行的混凝土试验规程的基本要求,按常用配合比制作强度等级为C30的素混凝土试块来模拟衬砌管片㊂混凝土试块的几何尺寸(长ˑ宽ˑ高)为50 cmˑ50cmˑ20cm,如图2所示㊂2.2㊀衬砌空洞的模拟在素混凝土试件底面借助大功率水钻机开设3种不同尺寸的空洞,空洞深度均为50mm,形状为圆柱形,直径分别为30㊁40㊁50mm㊂将开设空洞的混凝土试块放置于另一混凝土试块上面,上下混凝土表面接5821隧道建设(中英文)第39卷㊀图2㊀混凝土试块(单位:cm)Fig.2㊀Concrete sample (unit:cm)2.3㊀测试方案与仪器为提高测试的准确度,测试前对衬砌试件的表面进行清洁和平整㊂在试件的表面分别沿横向和纵向均匀布置间距相等的测点,形成了一个4ˑ4㊁网格大小约为12cm ˑ14cm 的测试网,如图3所示㊂测试网与试件四周边缘的距离为3~7cm,空洞缺陷位于节点10正下方㊂测试时,将网格的4个节点作为传感器的布置点,分别记为A ㊁B ㊁C 和D ㊂将2个传感器先后置于A 与B ㊁C 与D 2对布置点上,然后依次置于其余14个节点上对衬砌混凝土试件施加瞬时振动荷载㊂在试验过程中,采用人工激振的方式,即试验人员手持激振器在混凝土板表面施加能量为2.207J 的瞬时激振荷载,激振器采用ZC3-A 型回弹仪,如图4所示㊂传感器为日本富士陶瓷公司的BA24CM 型号压电传感器,信号采样频率设为6400Hz,选定的采样点数量为4000个㊂(a)网格划分(b)图4㊀激振器Fig.4㊀Vibration exciter3㊀试验数据与分析3.1㊀原始数据试验测得的具有不同尺寸空洞的混凝土试件的振动数据如图5 7所示㊂(a)测点A ㊁B 处的原始信号(b)测点C ㊁D 处的原始信号图5㊀空洞直径为30mm 时测点处的原始信号Fig.5㊀Original signal at monitoring point when void diameter is30mm3.2㊀数据处理将测得的原始数据以4000个数据点为间隔进行分段,提取每次激振后混凝土板的振动波信号,按传感器所在测点和激振所在节点依次记为测试点A.2,A.3,A.4, ,D.15,其中,字母A ㊁B ㊁C ㊁D 代表传感器所在的测试点,数字1,2,3, ,16代表施加激振荷载的节点㊂采用Matlab R2014a 软件将测得的每个波的信号先后进行去线性㊁均一化处理后,再把波信号进行快速傅里叶变换,进而得到每个波的频域信号,并将频域中的低频信号(为混凝土板的自振频率)与峰值较低的频域信号进行过滤,得到每个波的峰值频域6821㊀第8期㊀方晓正,等:㊀冲击回波法精细探测公路隧道衬砌空洞的模型试验及分析㊀㊀㊀㊀(a)测点A ㊁B 处的原始信号(b)测点C ㊁D 处的原始信号图6㊀空洞直径为40mm 时测点处的原始信号Fig.6㊀Original signal at monitoring point when void diameter is 40mm㊀㊀㊀(a)测点A ㊁B 处的原始信号(b)测点C ㊁D 处的原始信号图7㊀空洞直径为50mm 时测点处的原始信号Fig.7㊀Original signal at monitoring point when void diameter is 50mm(a)测点A 处的信号(b)测点B 处的信号㊀1)图(a)中第1行图示出每一个网格点激振后测点A 所采集到的每个波形的均一化信号,横坐标为数列序号,纵坐标为均一化的信号;2)图(a)中第2行图示出将测点A 均一化后的信号进行傅里叶变换后的结果,横坐标为频率,单位Hz,纵坐标为信号幅值,单位为1;3)图(b)中情况同图(a);4)下同㊂图8㊀空洞直径为30mm 时处理后的A 、B 测点处的信号Fig.8㊀Frequency domain signal of monitoring points A and B when void diameter is 30mm3.3㊀数据分析位置会对测得的应力波信号产生明显影响㊂当激振点7821隧道建设(中英文)第39卷㊀当激振点距离缺陷较近时(如节点6㊁10㊁11等),应力波则在2500Hz 附近产生新的峰值频率,如图12 13所示㊂在实际探测中可通过分析激振点对应的振动信号的频域特征确定衬砌空洞的位置㊂当振动信号的频域分布中出现新的峰值频率时,则表明该激振点附近可能存在空洞病害㊂2)衬砌空洞的尺寸大小会影响测得的应力波信号㊂当空洞的尺寸较小时(如30mm 直径空洞),混凝土缺陷附近振动信号的峰值频率较为分散,如图14所示;而当空洞的尺寸较大时(如40mm 和50mm 直径空洞),缺陷附近振动信号的峰值频率较为集中,如图15 16所示㊂因此,可根据这一特点进一步确定和提高冲击回波法的检测精度㊂当激振点附近存在空洞缺陷时,可通过振动波频域上峰值频率的分布特征初步估计空洞缺陷的尺寸㊂当振动波存在多个峰值频率且峰值频率彼此之间分布较为分散时,则表明衬砌内部可能存在小尺寸的空洞病害;当振动波的峰值频率集中于某一频率附近时,则表明衬砌内部可能存在较为严重的空洞病害㊂3)传感器的布置位置也会对测得的应力波信号产生一定的影响㊂传感器与空洞距离较近时(如点A 和点C ),测得的应力波的频域信号较为集中,如图17 18所示;当传感器与空洞距离大于25cm 时(如点B 和点D ),应力波的频域信号分布较为分散,如图19 20所示㊂在实际检测过程中,为提高衬砌空洞病害的检测效率,传感器应尽量成对㊁对称布置,这有利于快速定位衬砌空洞病害的位置㊂此外,为避免边缘效应对检测结果的影响,在对大体积混凝土衬砌的病害检测中,传感器的布置点距离衬砌边缘的距离应大于混凝土板的厚度㊂(a)测点C 处的信号(b)测点D 处的信号图9㊀空洞直径为30mm 时处理后的C 、D 测点处的信号Fig.9㊀Frequency domain signal of monitoring points C and D when void diameter is 30mm㊀㊀㊀(a)均一化信号(b)频域信号8821㊀第8期㊀方晓正,等:㊀冲击回波法精细探测公路隧道衬砌空洞的模型试验及分析㊀㊀㊀㊀㊀(a)均一化信号(b)频域信号图11㊀空洞直径为50mm时处理后的A.3测点的信号Fig.11㊀Frequency domain signal of monitoring point A.3when void diameter is50mm㊀㊀(a)均一化信号(b)频域信号图12㊀空洞直径为40mm时处理后的C.6测点信号Fig.12㊀Frequency domain signal of monitoring point C.6when void diameter is40mm㊀㊀㊀㊀㊀(a)均一化信号(b)频域信号㊀图13㊀空洞直径为50mm时处理后的A.11测点的频域信号Fig.13㊀Frequency domain signal of monitoring point A.11when void diameter is50mm㊀㊀㊀㊀(a)均一化信号(b)频域信号图14㊀空洞直径为30mm时处理后的测点A.6的信号Fig.14㊀Frequency domain signal of monitoring point A.6when void diameter is30mm㊀㊀㊀㊀(a)均一化信号(b)频域信号9821隧道建设(中英文)第39卷㊀㊀㊀㊀(a)均一化信号(b)频域信号图16㊀空洞直径为50mm时处理后的测点A.6的信号Fig.16㊀Frequency domain signal of monitoring point A.6when void diameter is50mm㊀㊀㊀㊀(a)均一化信号(b)频域信号图17㊀空洞直径为40mm时处理后的测点A.10信号Fig.17㊀Frequency domain signals of monitoring point A.10when void diameter is40mm㊀㊀㊀㊀(a)均一化信号(b)频域信号图18㊀空洞直径为40mm时处理后的测点C.10信号Fig.18㊀Frequency domain signals of monitoring point C.10when void diameter is40mm㊀㊀㊀㊀(a)均一化信号(b)频域信号图19㊀空洞直径为40mm时处理后的测点B.10信号Fig.19㊀Frequency domain signals of monitoring point B.10when void diameter is40mm㊀㊀㊀㊀(a)均一化信号(b)频域信号0921㊀第8期㊀方晓正,等:㊀冲击回波法精细探测公路隧道衬砌空洞的模型试验及分析㊀4㊀结论与体会在已有研究成果的基础上,通过检测具有不同缺陷的混凝土板的振动信号,对采用冲击回波法检测隧道衬砌空洞的不同影响因素进行了一系列的研究㊂本文通过在混凝土中开设不同直径的空洞,采用了双通道传感器和网格化测点的探测方案,有效控制了试验的影响因素,保证了试验数据的准确性㊂采用冲击回波法测得的振动信号与激振位置㊁缺陷尺寸㊁检测点位置等因素有关㊂当激振点位置附近存在缺陷时,应力波在频域信号上2500Hz附近产生新的峰值频率;当缺陷尺寸从30mm扩大至50mm 时,应力波的频域信号逐渐向新的峰值频率集中;当检测点位置与空洞缺陷的距离超过30cm时,应力波的频域信号较为分散㊂因此,在实际检测中,需合理布置测线之间的间距,保证应力波信号的精准度㊂冲击回波法能够快速㊁有效地检测隧道衬砌中存在的空洞缺陷㊂相比其他的无损检测方法(如雷达探测等),冲击回波法可以从位置和尺寸2方面探测隧道衬砌中的空洞缺陷,其定位精度在cm级别,尺寸的检测精度可实现mm级别,从而实现了隧道衬砌的精细探测㊂因此,实际应用中可利用这一特征来判断隧道衬砌空洞缺陷的定位和严重程度,也可利用这一特征来确定冲击回波法的检测精度㊂目前的病害检测方法仍以人工分析信号为主,检测效率较低,且依赖于检测人员的经验㊂此外,快速傅里叶变换在分析非平稳信号时也有其固有的缺陷性㊂近年来,深度学习在地下工程的病害缺陷检测中不断得到应用,借此有望实现隧道衬砌病害检测的自动化和快速化㊂另外,小波分析作为一种新的非平稳信号分析方法也进一步得到推广,可用于分析隧道衬砌空洞的检测信号㊂这些新技术和方法可以进一步提高冲击回波法的检测精度和速度㊂参考文献(References):[1]㊀ZHAO Yong,LI Pengfei.A statistical analysis of Chinaᶄstraffic tunnel development data[J].Engineering,2018,4(1):11.[2]㊀王正辉.隧道衬砌混凝土施工常见病害的防治探讨[J].隧道建设,2012,32(增刊1):105.WANG Zhenghui.Prevention and control of commondiseases of tunnel lining[J].Tunnel Construction,2012, 32(S1):105.[3]㊀GAO Yang,JIANG Yujing,LI Bo.Estimation of effect ofvoids on frequency response of mountain tunnel lining basedon microtremor method[J].Tunnelling and UndergroundSpace Technology,2014,42(3):184.[4]㊀王继飞.衬砌及背后空洞专用雷达天线研发及隧道健康评估研究[D].上海:同济大学,2012.WANG Jifei.Study on development of radar antennas forvoid detection and health assessment of highway tunnel[D].Shanghai:Tongji University,2012.[5]㊀杨睿,of voids behind tunnel lining detected by ground penetratingradar and numerical analysis of influence of voids on tunnelstructure[J].Tunnel Construction,2017,37(2):185.[6]㊀肖国强,陈华,王法刚.用冲击回波法检测混凝土质量的结构模型试验[J].岩石力学与工程学报,2001,20(增刊1):1790.XIAO Guoqiang,CHEN Hua,WANG Fagang.Applicationof impact-echo method to checking concrete quality[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2001, 20(S1):1790.[7]㊀顾轶东,林维正,苏航.冲击回波法在混凝土无损检测中的应用[J].无损检测,2004(9):468.GU Yidong,LIN Weizheng,SU Hang.Nondestructivetesting for concrete by impact-echo method[J].Nondestructive Testing,2004(9):468.[8]㊀张景奎,崔德密.冲击回波法检测混凝土结构厚度与缺陷的试验研究[J].长江科学院院报,2018,35(2):125.ZHANG Jingkui,CUI Demi.Experimental study ondetecting thickness and defects of concrete structure byimpact-echo method[J].Journal of Yangtze River ScientificResearch Institute,2018,35(2):125.[9]㊀HSIAOA Chiamen,CHENG Chia-Chi,LIOU Tzunghao,et al.Detecting flaws in concrete blocks using the impact-echomethod[J].NDT&E International,2008,41(2):98. [10]㊀XIAO Yunfeng,ZHANG Dahai,LIU Li.Internal imperfectiondetection of concrete composite component using ultrasonicmethod and impact-echo method[J].Advances in CivilInfrastructure Engineering,2013,639:1046. [11]㊀LARRY Rickard,CHOI Wonchang.Evaluation of subsurfacedamage in concrete deck joints using impact-echo method[J].Advances in Materials Science and Engineering,2016,2016:1.[12]㊀马民,余海龙.冲击回波信号的小波分析研究[J].重庆大学学报(自然科学版),1999,22(6):66.MA Min,YU Hailong.Study on wavelet analysis of impact-echo signal[J].Journal of Chongqing University(NaturalScience Edition),1999,22(6):66.[13]㊀温一波,余嘉顺.超声冲击回波法理论与实验结果讨论[J].云南大学学报(自然科学版),2012,34(增刊2):227.WEN Yibo,YU Jiashun.The discussion of theories andexperiment on impact-echo method[J].Journal of YunnanUniversity(Natural Science Edition),2012,34(S2):227.[14]㊀乔瑞社,常芳芳,冯敬辉,等.利用冲击回波法检测混凝土结构缺陷的试验研究[J].南水北调与水利科技,2014,12(6):106.QIAO Ruishe,CHANG Fangfang,FENG Jinghui,et al.Experimental research on impact-echo method in detectingstructural defects of concrete[J].South-to-North WaterTransfer and Water Science&Technology,2014,12(6):106.[15]㊀陈敏,徐志胜,赵旺达.火灾后结构损伤冲击回波法检测数据小波分析的研究[J].中国安全科学学报,2008,18(3):171.CHEN Min,XU Zhisheng,ZHAO Wangda.Wavelet1921隧道建设(中英文)第39卷㊀18(3):171.[16]㊀方志,蒋国俊,卢江波.预应力孔道注浆脱黏缺陷的冲击回波响应特征[J].湖南大学学报(自然科学版),2018,45(11):1.FANG Zhi,JIANG Guojun,LU Jiangbo.Impact-echo response characteristics of grouting defects with interface debonding in prestressed concrete ducts[J].Journal of Hunan University(Natural Sciences),2018,45(11):1.中国地铁50年致敬人物 名单公示根据‘中国城市轨道交通协会关于推选 中国地铁50年致敬人物 的通知“的规定,在经过初核㊁评选㊁复审等程序,经2019年8月6日由推选工作领导小组成员单位和协会专家学术委㊁分支机构(分会)和直属机构代表组成的选举委员会,以无记名投票的方式选举,并经 中国地铁50年致敬人物 推选工作领导小组审定后,以下50名人选作为 中国地铁50年致敬人物 ㊂中国地铁50年致敬人物 名单(以得票多少排序,相同得票的按从事城市轨道交通年限排序)01施仲衡,男,89岁,北京城建设计发展集团股份有限公司首席顾问,中国工程院院士㊂02包叙定,男,80岁,中国城市轨道交通协会创始会长㊂03王梦恕,男,已故,北京交通大学隧道及地下工程试验研究中心主任,中国工程院院士㊂04宁㊀滨,男,已故,北京交通大学原校长,中国工程院院士㊂05焦桐善,男,81岁,中国国际工程咨询公司原副总经理,中国交通运输协会副会长㊂06冯伯欣,男,83岁,中车长春轨道客车股份有限公司地铁研究所原常务副所长㊂07刘建航,男,已故,中国工程院院士,隧道与地下工程专家㊂08丁荣军,男,58岁,中车株洲电力机车研究所有限公司科学家㊁教授级高级工程师,湖南大学机械与运载工程学院院长,中国工程院院士㊂09徐明杰,男,75岁,广州地铁设计研究院股份有限公司院长㊁董事长㊂10沈景炎,男,80岁,北京城建设计发展集团股份有限公司顾问院长㊂11俞加康,男,80岁,上海市隧道工程轨道交通设计研究院总建筑师㊂12冯双盛,男,已故,原北京市地下铁道总公司党委副书记㊁总经理㊂13谢正光,男,56岁,北京市地铁运营有限公司党委书记㊁董事长㊂14丁树奎,男,56岁,北京市轨道交通建设管理有限公司党委副书记㊁董事㊁总经理㊂15王㊀灏,男,52岁,曾任北京地铁集团有限责任公司副总经理㊁北京市基础设施投资有限公司总经理㊁京港地铁有限责任公司董事长,现任中共北京市朝阳区委书记㊂16张㊀弥,男,88岁,北京交通大学土木建筑工程学院教授,博士生导师㊂17陈锡贤,男,已故,深圳市地铁有限公司原党委书记㊁董事长㊁总经理㊂18王振信,男,89岁,上海市隧道工程轨道交通设计研究院原院长㊂19佘才高,男,54岁,南京市地下铁道工程建设指挥部常务副指挥长,南京地铁集团有限公司党委副书记㊁董事长,南京地铁建设有限责任公司党委书记㊁总经理㊂20杨秀仁,男,55岁,北京城建设计发展集团股份有限公司总工程师㊂21沈晓阳,男,66岁,重庆城市交通开发投资(集团)有限公司原董事㊁副总经理,兼任重庆市轨道交通(集团)有限公司原董事长㊁党委书记㊂22应名洪,男,68岁,上海申通地铁集团有限公司原党委书记㊁董事长㊂23俞光耀,男,60岁,上海申通地铁集团有限公司党委书记㊁董事长,中国城市轨道交通协会轮值会长㊂24朱自强,男,63岁,南京市地下铁道工程建设指挥部原指挥长㊂25张海波,男,57岁,中铁二院工程集团有限责任公司副总工程师㊂26黄桂兴,男,61岁,中国铁路设计集团有限公司副总工程师㊂27卢光霖,男,68岁,广州市地下铁道总公司原总经理㊁党委副书记,广东省城市公共交通协会第六届理事会副理事长㊂28乐㊀梅,女,47岁,重庆市轨道交通(集团)有限公司党委副书记㊁总经理㊁董事㊂29阎景迪,男,82岁,原北京市地下铁道总公司总工程师㊂30阎㊀华,男,已故,长春客车工厂原厂长㊁党委书记㊂31朱沪生,男,70岁,上海申通地铁集团有限公司原总裁㊂32简㊀炼,男,60岁,深圳市地铁集团有限公司副总经理㊂33赵鹏林,男,66岁,河北雄安新区管理委员会主任特别顾问,中国雄安集团有限公司总经理顾问,深圳市轨道交通协会名誉会长㊂34郜春海,男,49岁,交控科技股份有限公司董事长㊂35王瑞华,女,已故,原上海地铁总公司副总工㊂36秦国栋,男,54岁,中国城市建设研究院有限公司交通院院长,中国城市轨道交通协会副秘书长㊂37贺长俊,男,84岁,北京城建集团原副总工程师,兼地铁指挥部常务副指挥㊁总工程师㊂38仲建华,男,63岁,重庆市轨道交通(集团)有限公司原董事长㊁总经理㊁总工程师㊂39于㊀波,男,60岁,成都轨道交通集团有限公司专职外部董事,中国城市轨道交通专家委员会副主任委员㊂40丁建隆,男,56岁,广州地铁集团有限公司党委书记㊁董事长,中国城市轨道交通协会轮值会长㊂41刘玉华,男,65岁,武汉地铁集团有限公司原党委书记㊁董事长,武汉市人大城乡建设与环境保护委员会副主任委员,武汉市人大法制委员会委员㊂42朱敢平,男,52岁,天津轨道交通集团有限公司总工程师㊂43高毓才,男,78岁,北京市地下铁道总公司原党委副书记㊁总经理,中国交通运输协会城市轨道交通专业委员会副主任㊂44陈韶章,男,77岁,广州市地下铁道总公司原副总经理㊁总工程师,港珠澳大桥管理局首席顾问,深中通道管理中心顾问㊂45谢量瀛,男,88岁,中铁十六局原副局长㊂46佟晶石,男,63岁,沈阳市政府原副秘书长,沈阳市地铁建设指挥部原总指挥㊁党组书记,沈阳地铁集团原董事长㊁总经理㊂47邵剑明,男,55岁,杭州市地铁集团有限责任公司党委书记㊁董事长㊂48周立成,男,55岁,新誉集团有限公司董事长㊂2921。
