[发明专利]钢-混沉管隧道的非接触式无损检测系统和方法

说明书

本申请提出一种钢‑混沉管隧道的非接触式无损检测系统、方法、计算机设备和存储介质。其中，系统包括：位于钢‑混沉管隧道内的远距离定向声波设备和多普勒测振仪装置；其中，远距离定向声波设备定向发出声波激励钢‑混沉管隧道中的钢板表面引起振动；多普勒测振仪装置测量钢板表面待测区域内各扫描点的振动速度，并根据待测区域内各扫描点的振动速度生成对应的振动能量比图像，以及根据对应的振动能量比图像识别钢板和混凝土之间的界面是否存在剥离损伤。本申请通过多普勒测振仪识别钢‑混凝土界面剥离损伤对振动速度功率谱积分的影响，实现钢‑混沉管隧道界面损伤的非接触式无损检测。

技术领域

本申请属于结构工程技术领域，尤其涉及一种钢-混沉管隧道的非接触式无损检测系统、方法、计算机设备和存储介质。

背景技术

钢-混沉管隧道由于结合了钢结构和混凝土材料的优点，具有良好的力学性能，被广泛应用于国内外地铁结构、港口航道、国防工程和海洋工程中。然而，在混凝土的收缩徐变、温度变化、锈蚀和复杂荷载等诸多因素的作用下，钢-混沉管隧道容易产生剥离损伤，显著降低正常使用性能和极限承载力，严重威胁着沉管隧道的安全与耐久性。因此，钢-混沉管隧道界面剥离的监测和测量十分重要。

传统的无损检测技术(NDT)，如超声检测法、射线法、光纤法等，已被广泛地应用于实际工程中。然而，目前缺乏针对钢-混沉管隧道(尤其是已完成阶段性施工或竣工工程)损伤的非接触式无损检测技术。

发明内容

本申请的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种钢-混沉管隧道的非接触式无损检测系统，以实现对钢-混沉管隧道较为高效的非接触式无损检测。

本申请的第二个目的在于提出一种钢-混沉管隧道的非接触式无损检测方法。

本申请的第三个目的在于提出一种计算机设备。

本申请的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种钢-混沉管隧道的非接触式无损检测系统，包括：

位于所述钢-混沉管隧道内的远距离定向声波设备，用于定向发出声波激励所述钢-混沉管隧道中的钢板表面引起振动；

位于所述钢-混沉管隧道内的多普勒测振仪装置，所述多普勒测振仪装置与所述远距离定向声波设备连接，用于测量所述钢板表面待测区域内各扫描点的振动速度，并根据所述待测区域内各扫描点的振动速度生成对应的振动能量比图像，以及根据所述对应的振动能量比图像识别所述钢板和混凝土之间的界面是否存在剥离损伤。

本申请第二方面实施例提出了一种钢-混沉管隧道的非接触式无损检测方法，包括：

测量钢-混沉管隧道中钢板表面的待测区域内各扫描点的振动速度，其中，所述各扫描点的振动是通过远距离定向声波设备定向发出声波激励所述钢板表面而引起的振动；

根据所述待测区域内各扫描点的振动速度生成对应的振动能量比图像；

根据所述对应的振动能量比图像识别所述钢板和混凝土之间的界面是否存在剥离损伤。

本申请第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本申请第一方面实施例所述的钢-混沉管隧道的非接触式无损检测方法。

本申请第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请第一方面实施例所述的钢-混沉管隧道的非接触式无损检测方法。