ТЕХНИЧЕСКИЕ ОБСЛЕДОВАНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Волновые методы

Волновые методы основаны на анализе скорости упругих волн различного частотного диапазона в материале обследуемых конструкций. В дальнейшем по известным соотношениям производится переход от скоростей к прочностным и деформационным характеристикам.

По сравнению с традиционным подходом рассматриваются протяженные измерительные сечения – от десятков сантиметров до нескольких метров, что позволяет оценивать не просто прочность кирпича или бетона в отдельных точках, а несущую способность целого простенка или участка несущей стены (рис.1). Подобная картина особенно характерна для исторических зданий.
Рис. 1. Распределение прочности материала в сечении кирпичного простенка

Наибольшее распространение при определении механических характеристик материалов строительных конструкций получили следующие волновые методы:

•  метод проходящей волны;
•  метод поверхностной волны;
•  метод отраженной волны;
•  резонансный метод;
•  импедансный метод.

Метод проходящей волны заключается в возбуждении продольной волны с помощью точечного импульсного источника и измерении времени пробега волны сквозь конструкцию до точки установки приемника (рис. 2). Этот метод позволяет непосредственно определять скорость продольной волны в материале конструкции.

Рис. 2. Реализации колебаний на ударнике (u1) и в точке измерения волны (a1) при сквозном прозвучивании конструкции методом проходящей продольной волны

Метод поверхностной волны заключается в возбуждении волн на поверхности конструкции и измерении их фазовой скорости. На поверхности однородного полупространства возникает Рэлеевская волна, скорость которой связана со скоростью продольной волны. Ее фазовая скорость может быть определена по сдвигу фаз колебаний в двух точках, расположенных на одной линии с источником волны или по сдвигу времени синфазных колебаний в этих точках. (рис. 3) Основным преимуществом метода поверхностной волны является возможность испытаний при одностороннем доступе к конструкции.
Рис. 3. Метод волны удара с использованием поверхностных волн
(а – исходные реализации, б – выделенный монохроматический пучок)

Остальные методы основаны на сходных принципах и реализуются в зависимости от специфики решаемых задач.

При исследованиях волновыми методами используется тот же измерительный комплекс, что и при исследованиях методом свободных колебаний.

Полученные в результате испытаний данные используются в дальнейшем при расчетной оценке несущей способности и эксплуатационной пригодности объекта обследования.

Заказать техническое обследование