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目前围堰金属缓冲杆质量的检测方法主要是拉拔法和取岩芯法,但是这两种方法都属于有损检测,已不能满足工程实践的要求。本文通过分析超声导波在围堰体系中的传播特性,运用理论计算、有限元模拟仿真以及试验相结合的方法,研究了基于超声导波检测技术的金属杆围堰系统的粘结质量。文中阐述了导波的形成原因、导波的相速度、群速度、频散曲线和截止频率；论述了导波的频散性和多模态特性,提出了选用模态单一的且频散性较弱的超声导波对结构进行无损检测为最佳的观点。文中推导出自由金属杆和围堰金属杆的理论模型,给出了顶端自由和底端自由、固定三种不同边界条件下的动态响应方程,并进行了有限元仿真,表明理论模型很好地解释了超声导波在金属杆和围堰金属杆中的传播机理和规律。在超声导波理论的基础上,分析了影响围堰金属杆检测的因素及围堰金属杆粘结质量的影响因素。对不同粘结面积的围堰金属杆进行了高低频仿真,低频部分存在频率75KHz时可清晰识别出固定端上界面反射波从而计算出有效粘结长度；高频部分存在频率2MHz时可清晰识别出底端反射波从而计算出全长衰减系数,根据该系数可以量化围堰金属杆的粘结质量。基于金属杆的内阻尼使材料具有蠕变和松弛行为的现象,分析了自由金属杆内阻尼与超声导波振幅衰减之间的关系,内阻尼越大振幅衰减越大；分析了围堰金属杆粘结段内阻尼大小与围堰金属杆粘结的好坏程度,内阻尼越大粘结越好且超声导波振幅衰减越大。得出了在低频范围内,内阻尼是导致超声导波在围堰金属杆中传播时能量衰减的主要原因。分析了以水泥砂浆为粘结介质的围堰金属杆中,特定频率的L(0,1)和L(0,2)导波在杆截面的轴向、径向位移,轴向能量流分布情况以及衰减情况；分析了以树脂为粘结介质的围堰金属杆中,特定频率的L(0,1)导波在杆截面的轴向、径向位移,轴向能量流分布情况以及衰减情况。得出了特定频率的导波对围堰金属杆的表面缺陷和内部缺陷是敏感的。分析了超声导波在围堰交界面处的传播机理,分析了超声导波波速减小与时域响应波形曲线增宽的原因,提出了围堰交界面处主要由界面波与Love波耦合而成的耦合波群(低频脉冲)传播的思想。根据同一频率超声导波在自由金属杆与围堰金属杆中传播时的衰减幅度差,定性地分析了围堰金属杆的粘结质量；提出了利用固段上界面反射回波与激励波的时间差变化确定以树脂为粘结介质的围堰金属杆作用载荷的方法；提出了通过测试围堰金属杆底端反射回波和固段上界面反射回波的时间差的变化确定以水泥砂浆为粘结介质的围堰金属杆粘结密实度的方法；提出了通过脱粘缺陷反射回波的时间和最优检测频率的纵向导波在围堰金属杆中的传播速度能够对杆体脱粘缺陷进行定位；验证了伴随混凝土凝固期增加,金属杆围堰系统上界面反射波的幅值增大,反映了围堰金属杆的粘结质量逐渐变好,提出了通过上界面反射波的幅值大小能够对杆的粘结质量进行判断和评价。现场检测表明,质量检测仪能比较准确的采集到超声导波在围堰体系上界面反射回波,能够测出围堰金属杆的有效粘结长度。根据介质的粘结强度,能够得到围堰金属杆的固化握力,体现质量检测的有效性与可行性。