张玉洁 陈兴杰 朱文发

(上海工程技术大学城市轨道交通学院 上海 201620)

0 引言

具有结构坚固、可靠稳定和节省材料优势的钢-混凝土结构广泛应用在桥梁、超高层建筑和钢管混凝土拱桥等基础设施中。然而，由于施工工艺以及环境负荷将导致钢与混凝土粘接处界面发生脱粘，从而影响结构整体的极限承载能力和安全性。因此对钢-混凝土结构界面的粘接质量及安全性检测评估显得尤为重要。

由于粘接结构各层声阻抗存在差异、基体材料的高声衰减性和频散特性，复合结构多层界面间粘接质量的无损检测至今仍是一个难题。目前，国内外关于钢-混凝土组合结构的检测方法主要有红外热成像、冲击回波、表面波、声学检测等。田长彬等[1]开发了适用于桥梁钢管混凝土裂缝监测的光纤光栅传感器，若钢层与混凝土层发生界面脱粘，预埋的传感器发生光纤微弯，造成能量传输损耗。该方法需预先埋置传感器且光纤造价高、容易被破坏。Renshaw 等[2]利用红外热成像检测了储罐和密封衬管试样的粘接状态，虽然重建缺陷图像，对目标缺陷高度敏感，但需均匀加热设备。Pan 等[3]提出了一种针对钢管局部模态的振动试验方法，可实现钢管混凝土拱桥界面分离实时监测，但需要传感器和待检测物之间的物理接触，不适用于结构大并需要大范围检查的情况。Zhu等[4-5]进行了基于麦克风的混凝土板裂缝成像实验，结果表明表面波的传播经过裂缝时，声波的能量衰减程度和裂缝与波的传播方向夹角有一定关系，可定性识别局部界面脱空损伤，不适合环境噪声较大的场合。……