建筑构件无损检测方法的研究

　　1引言

　　混凝土是建筑工程中最主要的结构材料，混凝土的质量直接关系到整个建筑物的安危。对混凝土质量的常用检测方法，是以按规定取样制作的立方体试件为基础的试件抗压强度实验方法，但它是一种间接测定方法，由于试件的成型条件、养护条件及受力状态都不可能和建筑物上的混凝土完全一致，因此，所测的混凝土性能指标，往往不能代表建筑物上混凝土的真实状态。而要准确测定建筑物上混凝土的质量，需采用现场无损检测技术进行检测。

　　对混凝土的无损检测方法主要有:超声脉冲法、射线法、脉冲回波法及雷达法。由于超声脉波对混凝土的穿透能力较强，而且超声检测设备较简单、操作较方便，所以，广泛应用于混凝土内部缺陷的检测。

　　用超声波进行无损检测，常用的方法有经验法、数理统计法、数值判别法和模糊判别法。由于测试分析方法本身的局限性，以上方法仍处于定性或半定量水平，只对缺陷的定位具有一定精度，而对缺陷的大小、形状及性质难以给出定量的结果，给最终准确评价结构混凝土的可靠性及受力后工作性能带来困难。因此，混凝土超声检测需要解决的一个问题是实现评判结果的全面量化，即不仅要确定是否有缺陷，而且要确定缺陷的大小、形状、分布和性质。在普通超声波检测的基础上引人层析成像技术，而形成的新的超声波层析成像(computer tomography )探伤系统，能准确确定混凝土中缺陷的大小和形状。本文主要对组成超声波层析成像(GT)探伤系统的有序波前重建方法进行了研究，并通过实际应用，证明了该方法的可行性。

　　2超声波层析成像检测原理

　　所有应用于不可见物体内部结构成像的技术称为层析成像技术，层析的意思是把不可分割的对象假想地切成一系列薄片，分别给出每一个薄片上的物体的图像，然后把这一系列薄片的图像叠加起来，就可得到对象的内部图像。层析成像是在被测物外部发射超声波信号，接收器接收穿过物体且携带物体内部信息的信号，再利用计算机图像重建方法，重现物体内部二维或三维清晰图像。

　　超声波层析成像检测系统的实现流程可以分为4个步骤:数据采集、正演摸拟、建立走时方程、反演求解。各步骤之间的流程关系如图1所示。

　　第1步:拾取各激发点至接收器记录的初至波走时tm。走时是超声波层析成像的基础数据。

        第2步:正演模拟。建立初始速度模型，采用射线追踪技术计算射线路径和走时tc，对该模型进行正演计算。