Page 35 - 无损检测2023年第八期

混凝土无损检测专题

DOI : 10.11973 / ws j c202308001

基于时间反转算法和归一化小波能量熵的

套筒灌浆缺陷检测

陈冬冬 1 , 2 , 张子航 , 汪 莹 , 孙 瑜 , 董志强 , 朱 虹 2
3
2
1
2

( 1. 南京林业大学 土木工程学院, 南京 210037 ;

2. 东南大学 混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室, 南京 211189 ;

3. 中国建筑第五工程局有限公司, 长沙 410007 )

摘 要: 灌浆套筒灌浆缺陷严重削弱预制装配式结构性能, 需要发展有效的检测方法。在灌
浆套筒表面黏贴压电陶瓷传感器, 对直接接收信号进行时间反转处理, 得到具有高信噪比的超声聚
焦信号, 借助快速傅里叶变换和归一化小波能量熵算法, 对水平连接和竖向连接形式的套筒不同灌
浆程度的聚焦信号进行频谱及能量分析。结果表明, 相对于直接接收信号, 经过时间反转算法处理

的聚焦信号将幅值提高了25.4dB , 聚焦信号更适用于复杂连接环境下的套筒灌浆缺陷检测; 基于
归一化小波能量熵的缺陷评价指标可以定量反映灌浆套筒内部缺陷程度。

关键词: 灌浆套筒; 缺陷检测; 时间反转; 小波能量熵; 压电陶瓷

中图分类号: P375 ; TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 08-0001-07

Defectdetectionfor g routin g sleevebasedontimereversalal g orithmand

normalizedwaveletener gy entro py

3
1
2
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,
,
,
CHENDon g don g 1 , 2 , ZHANGZihan g WANGYin g SUNYu , DONGZhi q ian g ZHUHon g 2

( 1.SchoolofCivilEn g ineerin g , Nan j in gForestr yUniversit y , Nan j in g 210037 , China ; 2.Ke yLaborator y ofConcreteand

PrestressedConcreteStructuresofMinistr y ofEducation , SoutheastUniversit y ,

Nan j in g 211189 , China ; 3.ChinaConstruction5thEn g ineerin gCo. , Ltd. , Chan g sha410007 , China )

Abstract : Groutin gdefectsofg routin gsleevereducetheseismicp erformanceofp refabricatedassembled

structuresandeffectivedetectionmethodsneedtobedevelo p ed.Piezoelectricceramictransducersare p astedonthe

surfaceoftheg routin gsleeve , andthedirectl yreceivedsi g nalsarep rocessedb ythetime-reversalal g orithmto

obtainhi g hsi g naltonoiseratioultrasonicfocusedsi g nals.Quantitativeanal y sisofthes p ectralcharacteristicsand

ener gy ofthefocusedsi g nalswithdifferent g routin g de g reesofhorizontalandverticalconnectionsleevesarecarried

outusin g thefastFouriertransformandnormalizedwaveletener gyentro pyal g orithm.Theresultsshowedthat :

com p aredtothedirectl yreceivedsi g nal , thetime-reversedfocusedsi g nalincreasestheam p litudeb y25.4dB ,

indicatin g thatthefocusedsi g nalismoresuitablefordefectdetectioninthecom p lexconnectionenvironmentof

g routin gsleeves.Thedefectevaluationindex basedonthenormalized waveletener gyentro py methodcan

q uantitativel y revealthede g reeof g routin g defects.

Ke ywords : g routin g sleeve ; defectdetection ; timereversal ; waveletener gy entro py ; p iezoelectricceramic
相比于现浇法施工, 装配式结构具有工期短、 节
收稿日期: 2023-04-25
能环保以及个性化定制的特点 [ 1 ] 。其的装配质量决
基金项目: 教育部重点实验室开放基金( CPCSME2022-02 )
作者简介: 陈冬冬( 1992- ), 男, 博士, 副教授, 主要从事结构健 定了整体结构性能。作为装配式结构的重要组成部
康监测的相关工作 分, 装配整体式混凝土结构竖向钢筋的连接在实际
工程中普遍采用套筒灌浆方式。但由于套筒灌浆是
通信作者: 陈冬冬, chendon gj t@163.com
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2023年 第45卷 第8期
无损检测