沖擊回波法對(duì)燒毀混凝土的評(píng)估

沖擊回波法對(duì)燒毀混凝土的評(píng)估
摘要：為了檢測(cè)燒毀混凝土使用小波時(shí)間頻率技術(shù)，提出了沖擊回波方法。其研究的目的是找到?jīng)_擊回聲測(cè)試的反應(yīng)和火損傷之間的相互關(guān)系。首先，對(duì)非破壞性的燒毀混凝土進(jìn)行外觀檢查，X射線(xiàn)衍射分析微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械試驗(yàn)評(píng)價(jià)。然后，沖擊回波點(diǎn)接收到不同程度的損害信號(hào)的特點(diǎn)進(jìn)行了處理的小波分析。沖擊回波對(duì)鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷前后的外表面測(cè)試，然后進(jìn)行分析，以評(píng)估防火材料的影響效應(yīng)。得到有關(guān)具體的退化，時(shí)間地點(diǎn)和能量的諧波成分的含量，成功獲得了信號(hào)的幅值圖。信號(hào)的幅值圖會(huì)體現(xiàn)火災(zāi)對(duì)混凝土損傷作用。
關(guān)鍵詞：沖擊回波法 小波分析   火災(zāi) 鋼筋混凝土 無(wú)損傷檢測(cè)方法
1 簡(jiǎn)介
    在應(yīng)力波的非破壞性方法，沖擊回波（IE）方法頻繁被用來(lái)評(píng)估混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量[1，2]。沖擊回波法是建立在一個(gè)短期應(yīng)力脈沖在混凝土表面的應(yīng)用為基礎(chǔ)的機(jī)械沖擊。撞擊器是一些直徑從5至十二點(diǎn)五毫米各不相同的鋼球。快速傅立葉變換在頻域通常用于為了分析沖擊回聲信號(hào)。近年來(lái)，這方法也被用來(lái)檢測(cè)和定量堿硅土反應(yīng)或被延遲的鈣礬石形成造成的崩裂。沖擊回聲技術(shù)的極限和潛在性在可以被發(fā)現(xiàn)[5]。一些實(shí)驗(yàn)室結(jié)果顯示出，沖擊回聲信號(hào)波形提供了可靠的測(cè)量混凝土板損傷的特點(diǎn)[6]。Abraham et al等人利用沖擊回波法[7]，以評(píng)估電纜灌漿預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)管道的質(zhì)量。對(duì)聯(lián)合的非破壞性方法的用途為評(píng)估包含空隙和纜繩隧道的具體式樣平板也被建議了[8]。沖擊回波法有很多優(yōu)點(diǎn)。沖擊回波方法有許多優(yōu)點(diǎn)。它需要測(cè)量和獲得的只有一個(gè)被測(cè)試的對(duì)象。由于實(shí)施回波測(cè)量的靈活性，比起使用侵入性的方法，較大面積的測(cè)試可在更高的分辨率和更低的成本下進(jìn)行。沖擊回波法不需要任何特別的安全防范措施，是絕對(duì)安全的。根據(jù)Ghorbanpoor等人的原理，沖擊回波法是評(píng)價(jià)火災(zāi)對(duì)鋼筋混凝土的損傷最合適的技術(shù)之一。
眾所周知，當(dāng)混凝土遇到火時(shí)，混凝土的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能會(huì)受到嚴(yán)重的影響�；炷�土具有較低的熱擴(kuò)散率，這就保證了結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)瞬態(tài)慢熱的傳播；因此，當(dāng)混凝土在非常強(qiáng)烈的溫度梯度下，從最大范圍到幾厘米至零的深度過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)和快速減少熱損的現(xiàn)象，這是非常危險(xiǎn)的鋼筋保護(hù)層。由于混凝土結(jié)構(gòu)遇火異構(gòu)的性質(zhì)，其殘余性能的評(píng)價(jià)是一個(gè)相當(dāng)困難的任務(wù)。對(duì)于一般涉及評(píng)價(jià)混凝土保護(hù)層的平均靈敏度或一些混凝土構(gòu)件整體響應(yīng)的解釋的特殊技巧，解決這一問(wèn)題的方法如表1所示。
目前，確定受火混凝土結(jié)構(gòu)的破壞程度的可接受的方法之一是運(yùn)用力學(xué)和微結(jié)構(gòu)檢測(cè)核心樣本的切除方法。微觀結(jié)構(gòu)分析一般決定了分布式損傷的原因和損害的程度，但它不能提供一個(gè)全面狀況評(píng)估的結(jié)構(gòu)。
    對(duì)火災(zāi)破壞后的建筑物分析，文中提出了應(yīng)用沖擊回波方法和一種新的信號(hào)處理的方法。在非破壞性評(píng)價(jià)之前，需進(jìn)行直觀的檢查。此外，從結(jié)構(gòu)中的提取的一些核心部分，來(lái)確定混凝土內(nèi)部裂縫的存在，并評(píng)價(jià)混凝土熱損傷時(shí)性能的改變。為了評(píng)估火災(zāi)對(duì)混凝土損害，也進(jìn)行了X射線(xiàn)分析和相關(guān)研究領(lǐng)域的核心力學(xué)性能的分析。一旦進(jìn)行過(guò)了實(shí)體損害的評(píng)估和沖擊回波的試驗(yàn)，那么通過(guò)連續(xù)小波變換方法（簡(jiǎn)稱(chēng)CWT），沖擊回波數(shù)據(jù)就進(jìn)行了處理。當(dāng)在對(duì)火災(zāi)中受損區(qū)域的兩根柱子和承重墻進(jìn)行分析，結(jié)果與同一建筑物未損壞的混凝土中沖擊回波信號(hào)進(jìn)行比較，每一混凝土構(gòu)件的P波速度和表面裂縫深度開(kāi)展（在現(xiàn)有的）都進(jìn)行了估計(jì)。
     這項(xiàng)研究的目的是要找到?jīng)_擊回波測(cè)試反應(yīng)和實(shí)際火災(zāi)損害之間的相關(guān)性。此相關(guān)性是信號(hào)通過(guò)小波變換參數(shù)的評(píng)估而獲得的。
2 連續(xù)小波變換
    傳統(tǒng)的傅里葉分析只給出代表一個(gè)信號(hào)光譜成分的活度系數(shù)。這些系數(shù)與時(shí)間無(wú)關(guān)，因此傅立葉變換（FFT）不適用于如沖擊回波信號(hào)等的非線(xiàn)性信號(hào)和瞬態(tài)信號(hào)。連續(xù)小波變換的計(jì)算效率，使傅立葉變換成為了代表非平穩(wěn)信號(hào)中的瞬態(tài)特性好工具。連續(xù)小波變換效果類(lèi)似于一個(gè)多通道帶通濾波器，它可以區(qū)分信號(hào)的頻率成分并給出了小波理論的一個(gè)簡(jiǎn)要說(shuō)明和其應(yīng)用。
    在20世紀(jì)80年代初評(píng)估地震數(shù)據(jù)的Goupillaud和Morlet 等人引進(jìn)了小波變換。從那時(shí)起，各種小波變換得到了發(fā)展，并在許多其他應(yīng)用程序被發(fā)現(xiàn)[18-20]。連續(xù)小波變換的利益是用來(lái)分析了在時(shí)間頻域內(nèi)（即幅值圖）的影響回波信號(hào)。一個(gè)幅值圖大小是小波變換信號(hào)的平方大小，是一個(gè)在時(shí)間幅值平面（Parseval定理）上的信號(hào)的能量分布。幅值圖可以用圖像中不同顏色深淺度來(lái)表示，我們可以在現(xiàn)有的文獻(xiàn)和復(fù)雜的小波中找到。如果其傅立葉變換是從零到負(fù)頻率變換小波進(jìn)行了分析[21]。本文對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理，因?yàn)檫@允許信號(hào)狀態(tài)的評(píng)價(jià)以及其分別解析的幅度。解析小波很復(fù)雜，它是完全地表現(xiàn)為其真正的部分[21]。 因此，為了形象化隨時(shí)間和頻率（或縮放）信號(hào)的能量分布。我們選擇解析小波。根據(jù)海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理：一個(gè)時(shí)頻窗口的大小不能任意小化和就不可能實(shí)現(xiàn)時(shí)頻分辨率的完善的，該尺度圖分辨率是受限的[22]。
 在本文中，采用的是復(fù)雜的Morlet小波。Morlet小波是類(lèi)似于幾何形狀的脈沖，尤其是當(dāng)縮放功能調(diào)整為一個(gè)較小的值時(shí)。根據(jù)小波變換的匹配機(jī)制，在幾何形狀中與更好的小波函數(shù)相匹配，被小波系數(shù)更準(zhǔn)確的信號(hào)表示[23]（圖1）。
    一些研究者已經(jīng)成功地應(yīng)用連續(xù)小波變換信號(hào)處理回波數(shù)據(jù)[13，24]。
3 案例研究：一場(chǎng)大火破壞的鋼筋混凝土建筑
3.1 材料和方法
    本文件涉及的是進(jìn)行一系列鋼筋混凝土建筑物受火試驗(yàn)。一場(chǎng)烈火發(fā)生在有氈卷發(fā)和輪胎的一個(gè)車(chē)庫(kù)里。這場(chǎng)大火持續(xù)了約2小時(shí)，嚴(yán)重?fù)p害了混凝土。冷卻后的混凝土構(gòu)件（柱，墻，梁），出現(xiàn)了表面裂縫和混凝土的粉紅色彩。目視檢測(cè)證明了建筑物的嚴(yán)重受損，主要?dú)w因于梁拱和柱子上的角落脹裂和高溫下鋼筋的裸露。
    通過(guò)商業(yè)影響回波設(shè)備（格爾曼儀器DOCter 2000年）的手段進(jìn)行了混凝土的質(zhì)量檢測(cè)和裂縫檢驗(yàn)。記錄設(shè)備是一種用于時(shí)間和頻率域單通道和雙通道波形分析儀。由于在無(wú)缺陷部分計(jì)算結(jié)構(gòu)元素的P波速度以后的單通道設(shè)備，人們獲得了缺陷的定位和質(zhì)量的控制。 雙通道設(shè)備允許在混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行P 波速度的計(jì)算。在這些措施言中，頻率分辨率 Df 是 488 Hz；取樣在1024 點(diǎn)，兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間分辨是2 ls。對(duì)于厚度測(cè)量和缺陷檢測(cè)，沖擊源是直徑為8毫米的鋼球；接觸時(shí)間是 t c = 34.4 ls 和最大值reflected波中所載的探測(cè)頻率是最大的 f = 36.37 kHz。接觸時(shí)間是tc= 34.4 LS和的包含反射波最大可探測(cè)頻率是最大值f = 36.37 kHz。
     對(duì)三根鋼筋混凝土柱和結(jié)構(gòu)墻進(jìn)行了測(cè)試。這些組成部分具有相同的厚度，大概是從同一次混凝土澆注后獲得的；兩柱的尺寸是4.3米（高）*0.7米（寬）*0.3米（厚）；內(nèi)配直徑為12毫米鋼筋條;這些組成部分有不同程度的受火損壞；柱和墻壁表面上有橫向和縱向裂縫。
     我們對(duì)平行厚度柱子進(jìn)行了沖擊試驗(yàn)，長(zhǎng)細(xì)比約等于0.43。根據(jù)圣薩洛內(nèi)[5]，長(zhǎng)細(xì)比在0.2和0.6之間的交叉部分的反應(yīng)類(lèi)似于標(biāo)度盤(pán)，P波厚度振動(dòng)模式主導(dǎo)的反應(yīng)和觀察到的板厚度頻率，從下面的公式中計(jì)算得出：
    這兒的Cp是混凝土的P波速度，T是混凝土的實(shí)際的厚度。
    網(wǎng)格間距為0.1米設(shè)計(jì)一個(gè)混凝土構(gòu)件。網(wǎng)格間距是在兩個(gè)方向上實(shí)現(xiàn)了對(duì)火災(zāi)損壞的詳細(xì)評(píng)估為0.1米。為了使測(cè)試有可比較性，從每個(gè)試件混凝土表面網(wǎng)格被定位在1米高度。
    混凝土壩柱來(lái)自具有機(jī)械和微結(jié)構(gòu)特征德無(wú)損壞和正處于損壞的部位。通過(guò)混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)是由硅質(zhì)集料制成低強(qiáng)度的混凝土（原抗壓強(qiáng)度f(wàn)ck，是20Mpa）。為了量化和評(píng)價(jià)混凝土損害深度，我們從不同深度完好和損壞區(qū)域的混凝土進(jìn)行了X -射線(xiàn)衍射分析。
3.2結(jié)果和討論
    水泥漿X射線(xiàn)衍射分析表明，最重要的組成是方解石（碳酸鈣）和硅酸鈣水合物（CSH凝膠）。
    以往的研究表明[25]，水泥漿脫水導(dǎo)致的混凝土的力學(xué)特點(diǎn)和性能的嚴(yán)重惡化。同樣的研究還表明，水泥漿的熱變換可作為溫度指標(biāo)。因此，研究者們能夠在對(duì)每個(gè)構(gòu)件在受火和受火損壞期間通過(guò)X射線(xiàn)分析進(jìn)行溫度的評(píng)估（見(jiàn)表2）。
    在已知厚度的完全的部分，通過(guò)一個(gè)通道設(shè)備，我們也對(duì)P波速度進(jìn)行了估計(jì)（表2）。通過(guò)混凝土芯提取試驗(yàn)，接著也驗(yàn)證裂縫的存在。
對(duì)厚度為300mm的結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面進(jìn)行了沖擊回波分析：
表2中的差異，由下列公式進(jìn)行估計(jì)：                 
其中C p,1和C p,2是分別單通道和雙通道P波速度。對(duì)于未損壞的混凝土，P波速度C p,1約3000 m/s，此值導(dǎo)致了沖擊與8毫米以下測(cè)試參數(shù)：波長(zhǎng)K約為90mm。最小的裂縫（L）可檢測(cè)橫向長(zhǎng)度為90 mm（L>λ）和和最低的一個(gè)缺陷深度（dmin）可檢測(cè)的尺寸為45毫米（dmin>λ/ 2）。
    表2結(jié)果顯示隨著混凝土的火災(zāi)損傷的程度的增加，P波速度C p,1和C p,2顯示不同的值。隨著未損壞混凝土的表面損傷，并有隨著損壞的增加一個(gè)低的遞減的趨勢(shì)，通道設(shè)備的P波的速度，C p,2也顯著減小。單通道設(shè)備通過(guò)整個(gè)截面給出了P波速度的平均值分，在這里具體的性能發(fā)生了很大程度的變化。因此，隨著C p,2表面的損傷和相關(guān)的損壞的增加，單通道設(shè)備 P波的速度C p,1有一個(gè)更低的衰減的趨勢(shì)研究者們還發(fā)現(xiàn)，用雙通道設(shè)備進(jìn)行P波速度的評(píng)估，這是一種表面的測(cè)量，它僅給出了有關(guān)火災(zāi)的情況下混凝土受火損傷有用信息，即當(dāng)與部分尺寸比較時(shí)受火破壞的區(qū)域相對(duì)的薄弱。
    這種特性是由于P波速度的不僅依賴(lài)于水泥用量，水泥類(lèi)型和骨料體積分率，而且還依賴(lài)于空氣和水分的含量[26]。最后兩個(gè)屬性都嚴(yán)重受溫度的影響。
    機(jī)械試驗(yàn)沒(méi)有給出任何有用的反應(yīng)。內(nèi)核是一個(gè)單點(diǎn)的代表，在此情況下，只有沖擊回波方法能給出整體結(jié)構(gòu)有效地描述。
 圖2顯示了不同變化受火損傷混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的沖擊回波信號(hào)，這些信號(hào)是未過(guò)濾和未糾正的。
      這些信號(hào)似乎是完全不同的，是獨(dú)特的定量信息，它們可以在時(shí)域中獲得兩個(gè)P波到達(dá)時(shí)（Δt）不同的時(shí)間差，這導(dǎo)致了包含在反射信號(hào)主頻率的近似估計(jì)。未損壞的柱子的頻率1/Δt是約5千赫（（1 / 200）* 10 6）。對(duì)于中度損壞的柱子，規(guī)定唯一的Δt是不容易的，因此，可以得出結(jié)論是此方法不適用于損壞的混凝土，并導(dǎo)致較大的誤差。通過(guò)觀察圖2b的振幅信號(hào)，可以說(shuō)，在波形中火降低了混凝土的剛度，位移是由P波定位表現(xiàn)出更高的幅度造成的。它可以從火損壞引起的的主要能量的消散的波形模式即較低的阻尼能力中假定出[27]。在頻率領(lǐng)域中信號(hào)的分析給出了更多的相關(guān)信息。傅里葉光譜學(xué)說(shuō)，當(dāng)提到兩根柱子無(wú)裂縫的部分時(shí)，顯示了因沖擊引起的振動(dòng)模式厚度引起的峰值。頻率厚度為5.37千赫頻率為無(wú)損混凝土（圖3a）及4.8千赫為中度破壞的混凝土（圖3b）。因此，火災(zāi)造成的頻率因P波速度遞減呈較小值的下降。經(jīng)由受火損傷混凝土傳播的P波速度減少了混凝土的力學(xué)性能的退化。雖然P波通過(guò)受損區(qū)域和全層P波反應(yīng)可以得到，由于傳播時(shí)間較長(zhǎng)，它的反應(yīng)頻率比固定板反應(yīng)低�；鸾档突炷�土的截面剛度，因此P波頻率厚度低于從未損柱中獲得的厚度。在傅立葉譜中的第一條垂直線(xiàn)標(biāo)記了被測(cè)混凝土構(gòu)件的P波頻率厚度（圖3）。
沖擊回波（IE）的信號(hào)分子在不同程度損傷應(yīng)用復(fù)雜的傅里葉作為主波的混凝土構(gòu)件中發(fā)現(xiàn)，由下面的功能函數(shù)定義[28]:
         Ψ（x）=（√(π*fb*e)）2i*π*fc*x * e（-x*x/fb）
其中的f b和f c分別是帶寬參數(shù)和小波中心頻率。等式3沒(méi)有滿(mǎn)足小波的允許條件(嚴(yán)格來(lái)說(shuō)它不是測(cè)回中數(shù)）。然而，等式3可以通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)膮��?shù)f b和f c執(zhí)行允許條件[22]。條件2 f c＞5通常滿(mǎn)足允許條件[29]，并導(dǎo)致了在信號(hào)頻率的評(píng)估中可以忽略不計(jì)的誤差 。因此，帶寬fb= 1和中心頻率fc = 4的值分別利用Matlab Release 14設(shè)置了可獲得信號(hào)的過(guò)程。設(shè)置f c = 1足以避免計(jì)算錯(cuò)誤解釋以上，但選擇f c = 4允許了幅值譜的頻率分辨率的提高，并根據(jù)Heisenberg的原則，時(shí)間分辨率也相應(yīng)的比較低。在步驟1里用從1到150-200（低頻率）刻度值進(jìn)行分析，相應(yīng)的幅值圖在4，5，6，7中所示。在所有比例中用所有的系數(shù)，小波系數(shù)值執(zhí)行顯色，是用來(lái)縮放著色的比例;1灰色的顏色表被選中。在連續(xù)小波變換給出了一個(gè)良好的信號(hào)表示。信號(hào)的不連續(xù)性，頻率成分及其持續(xù)時(shí)間的不同是清晰的在尺度圖中被明確的鑒定出來(lái)。如圖4a所示，最強(qiáng)的頻率值是5.37千赫。
 圖4 無(wú)損混凝土的小波幅值圖（6號(hào)柱列）（a）幅值圖的全局觀察（b）幅值圖的詳細(xì)說(shuō)明
   在傅立葉空間里，在尺度圖（橋梁中），選擇的頻率為最大波系數(shù)值，其值與中心頻率f c和規(guī)模，s有關(guān),通過(guò)下列公式[14]：
   小規(guī)模的計(jì)算不穩(wěn)定是由小波變換的很小的模數(shù)引起的。
     小波變換的最有價(jià)值的特點(diǎn)之一是它允許對(duì)一個(gè)信號(hào)的正規(guī)性進(jìn)行非常精確的分析。它可以非常精確地定位那些信號(hào)顯示突變的點(diǎn)。通過(guò)沿著一些特殊的線(xiàn)分析其縮放現(xiàn)象，即連續(xù)小波變換模量集中的地方的所謂的極大限度線(xiàn)，是有可能的。局部連接線(xiàn)被稱(chēng)為最大限度線(xiàn)。在圖4中信號(hào)奇異性可以通過(guò)在特定的時(shí)間和頻率點(diǎn)中極大值模量的跳躍鑒定出來(lái)。 審查小波變換通過(guò)縮放的最大模數(shù)的演化，是信號(hào)奇異性的檢測(cè)方法。這種方法在特定時(shí)間點(diǎn)通過(guò)所謂信號(hào)Ho¨lder 指數(shù)允許信號(hào)規(guī)律的測(cè)定[30]。為了計(jì)算Ho¨lder 指數(shù)，小波系數(shù)的絕對(duì)值在給定時(shí)間是有必要的。Ho¨lder 指數(shù)α是[30]：
    對(duì)于無(wú)損傷混凝土的Ho¨lder 指數(shù)值在5.37千赫（磅秤= 93）的頻率值是-4.4，對(duì)應(yīng)于這個(gè)頻率跳相最大限度線(xiàn)的相協(xié)調(diào)（圖4b)及第一四低尺度最大限度線(xiàn)快速收斂。
    正如圖5中可以看到，4.8 kHz信號(hào)中有一個(gè)主要的頻率值。通過(guò)比較了無(wú)損傷混凝土的幅值圖（圖4）和中度損壞混凝土的幅值圖（圖5），有人發(fā)現(xiàn)，火災(zāi)損壞的混凝土的小波系數(shù)是指與未損傷混凝土相比以厚度頻率有較高的能量（隨時(shí)間變化）。局部的極大值線(xiàn)，即小區(qū)規(guī)模的系數(shù)局部最大系數(shù)從標(biāo)度值等于105下降到1（圖5），顯示了無(wú)損傷混凝土的最大限度線(xiàn)前四個(gè)局部最大限度線(xiàn)的類(lèi)似的路徑線(xiàn)如圖4a所示。對(duì)于損壞和中等損壞的混凝土接連兩個(gè)連續(xù)的局部最大值線(xiàn)（Δt）的時(shí)間差是不一樣的（94ls對(duì)104 ls）因此,受火損害的程度可以通過(guò)P波頻率厚度，接連兩個(gè)極大值線(xiàn)，小波系數(shù)的能量增加進(jìn)行評(píng)估。
    信號(hào)在9號(hào)柱列中獲得（9號(hào)柱列比3號(hào)柱列有更多的破壞），有一個(gè)表現(xiàn)出不同的性能的尺度圖（圖6）。
    在圖6的圖尺度中可以清楚地看到，與圖4所示的結(jié)果相比，主頻率和小波系數(shù)最高值出現(xiàn)有點(diǎn)延遲。該系數(shù)的能量幾乎與的中度損傷混凝土的能量相同。局部的最大限度線(xiàn)比圖中提到了無(wú)損傷混凝土和處于一個(gè)低數(shù)值的收斂速度集中得少。在振幅信號(hào)中可以看到很大的差異。
    該幅值圖涉及了的承重墻的嚴(yán)重受損區(qū)域（圖7）這比柱列9列有更多的損壞。顯示了兩個(gè)連續(xù)局部最大值之間的時(shí)間差（刻度值= 148）約是147ls。在最大限度線(xiàn)圖中可以看出，線(xiàn)的出現(xiàn)幾乎是平行的，而局部最大密度較低：在無(wú)損混凝土的尺度圖中于12號(hào)柱列相比較信號(hào)在這個(gè)只出現(xiàn)了七個(gè)局部最大值。
    主頻率（即厚度頻率），在改變時(shí)間和值出現(xiàn)在292 ls，該值從5.37kHz變化到3.4kHz，其位置及時(shí)地延后了。此性能可能是由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)烈的受火損壞，根據(jù)它屬于3號(hào)柱列受火損壞的種類(lèi)然而9號(hào)柱列屬于2號(hào)柱列受火損壞的種類(lèi)[31]。小波系數(shù)的能量進(jìn)一步得到了增加。
   由兩個(gè)連續(xù)的小波系數(shù)(△t,  單位為us)極大值線(xiàn)的時(shí)間差估計(jì)取得的成果，最大系數(shù)(MMC，*10 -9 )通過(guò)主頻率和Ho¨lder 指數(shù)（α）出現(xiàn)在的時(shí)候可以概括為如圖8所示。
     由于火災(zāi)損失增加，額外的內(nèi)能被引入到頻率譜中造成了Ho¨lder 指數(shù)接近于零或?yàn)橐粋�(gè)負(fù)值。
     如圖8中的結(jié)果顯示，以上討論的尺度圖和表2描述了每一個(gè)參數(shù)的特點(diǎn)與受火破壞的程度相對(duì)應(yīng)。其共同點(diǎn)在于：由P波速度的評(píng)估，厚度頻率，最大模系數(shù)，Ho¨lder 指數(shù)和最大值線(xiàn)評(píng)估混凝土受火損傷是有可能的。
4 結(jié)論
    本文介紹沖擊回波技術(shù)的應(yīng)用和對(duì)火災(zāi)破壞的建筑物新的信號(hào)處理方法，實(shí)驗(yàn)的程序在于通過(guò)在原來(lái)的位置非破壞性測(cè)量進(jìn)行結(jié)構(gòu)外觀檢測(cè)。在不同程度受火損傷的混凝土中對(duì)X -射線(xiàn)衍射分析和從被調(diào)查區(qū)域提取的核心部分的力學(xué)性能進(jìn)行了評(píng)估。通過(guò)連續(xù)小波變換在頻域內(nèi)進(jìn)行了沖擊回波數(shù)據(jù)的處理（簡(jiǎn)稱(chēng)CWT）。對(duì)在火災(zāi)受損區(qū)域站著的兩列柱和承重墻進(jìn)行了分析，其結(jié)果于同一建筑的未損傷柱列獲得的沖擊回波信號(hào)相比較，對(duì)于每一個(gè)混凝土構(gòu)件的P波速度是估計(jì)的。研究者們發(fā)現(xiàn)，用雙通道元件進(jìn)行P波速度的估計(jì)，是一種表面的測(cè)量，僅當(dāng)受火損傷地帶與構(gòu)件的尺寸大小相比較相當(dāng)?shù)谋∪鯐r(shí)評(píng)價(jià)受火損傷是合適的。
    沖擊回波數(shù)據(jù)可以應(yīng)用復(fù)雜的小波變換來(lái)評(píng)價(jià)反射波的特征來(lái)進(jìn)行處理。我們對(duì)一些有用的參數(shù)進(jìn)行了快速評(píng)估，其結(jié)果表明，該技術(shù)可以代替X射線(xiàn)衍射分析或殘余力學(xué)性質(zhì)的使用。在評(píng)估受火損壞時(shí)，取心可以避免和沒(méi)有額外的損害造成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
    其中四個(gè)參數(shù)（f T，△t，MMC，a）是由連續(xù)小波變換獲得的，波的主頻率f T是評(píng)價(jià)損傷最有意義的指標(biāo)。強(qiáng)調(diào)主頻率通過(guò)傳統(tǒng)的基于FFT分析的途徑而獲得是重要的，但由于很多尖銳的頻率峰值在FFT譜中的存在，其厚度頻率值的評(píng)估是不容易是。連續(xù)小波變換是可以用來(lái)獲得更多的參數(shù)和關(guān)于FFT頻率厚度的快速檢測(cè)的一種算法，這使得小波對(duì)回波信號(hào)的處理令人關(guān)注和有用。
    通過(guò)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，嚴(yán)格的說(shuō)，對(duì)受火破壞的混凝土結(jié)構(gòu)，沖擊回波法是一種用于評(píng)估受火損壞的程度可靠和有效的工措施。
致謝
    這項(xiàng)工作得到了意大利大學(xué)與科研部（MIUR）的支持，在研究項(xiàng)目12278 ''新的無(wú)損評(píng)價(jià)方法和損壞監(jiān)視的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)''中，在這里表示感謝。
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