双频探地雷达探测道路地下空洞的试验与识别研究

首先采用“围护墙”模拟沥青、水泥路面,在墙后填筑砂土并开挖地下空洞。然后,采用超声波相控阵检测“围护墙”体内的密实情况。进一步采用双频探地雷达对3种工况下的2处模拟地下空洞进行探地雷达检测。分析发现:密实水泥混凝土路面下,地下空洞的成像呈现典型的“月牙形”同相轴特征;孔洞较多的沥青路面下,地下空洞成像近似于“月牙形”同相轴,但稍模糊;较大尺寸的地下空洞会产生多次雷达波反射;高频探地雷达难以识别地下深度超过2.5m的物体。进一步通过探地雷达反射波特征可以识别地下空洞的尺寸。

超声波桩基检测多物理场数值模拟

随着我国建筑行业的快速发展,桩基运用也越来越广泛,桩基的完整性检测至关重要。超声波无损检测技术具有检测深度大、范围广、灵敏度高、速度快等优点,已成为桩基检测中运用最多的检测方法。超声波检测对缺陷的判定方法缺少理论支撑,出现漏判、误判的情况。为了准确有效的检测桩基的完整性,通过Comsol Multiphysics有限元分析软件建立二维桩基无损检测模型,利用压力声学、固体力学模块和压电效应进行多物理场耦合。通过声速和波形,验证超声波模型的准确性。建立不同尺寸的空洞缺陷模型,通过对声压和声时的分析,提出空洞尺寸对超声传播影响规律。通过空洞在中心轴上位置的变化,分析对比声压与换能器相对距离关系,空洞缺陷靠近发射换能器相对于接收换能器影响更大。

热敏聚氨酯膜及其透汽、透湿性的研究

比较了普通聚氨酯PU（a）和两种热敏聚氨酯（Thermo-Sensitive Polyurethane）PU（b）和PU（C）微相结构和性能的差异，并采用示差扫描量热分析仪（DSC）和正电子湮没谱仪（PAL）分别对3种聚氨酯的相转变温度，自由体积分数，自由体积空洞半径随温度的变化规律以及自由体积空洞半径的变化对薄膜透汽、透湿性的影响进行了研究。结果表明：热敏聚氨酯PU（b）和PU（c）在设定温度范围内（20～50℃）具有明显的两相分离结构；在其可逆相相转变温度前后，其自由体积空洞平均半径R、自由体积分数均发生了显著变化，自由体积分数均由20℃的1．6％左右提高到50℃时9％以上，自由体积空洞的平均半径由20℃时的0．23nln提高至50℃时的0．4nm以上，且均高于水蒸汽分子的平均半径（R=0．4nm）。相似地，热敏聚氨酯薄膜PU（b）和PU（C）的透汽、透湿性也发生了显著的变化，在相转变前后其透湿量分别提高了130％，160％，表现出了明显的热敏特性。