基于热成像的钢管混凝土脱空检测技术研究

刘 豪，侯德鑫，郑刚兵，袁建锋，叶树亮

基于热成像的钢管混凝土脱空检测技术研究

刘 豪1，侯德鑫1，郑刚兵2，袁建锋3，叶树亮1

（1. 中国计量大学 工业与商贸计量技术研究所，浙江 杭州 310018；2. 杭州华新检测技术股份有限公司，浙江 杭州 311200；3. 杭州奥体博览中心萧山建设投资有限公司，浙江 杭州 311200）

钢管混凝土结构因受施工工艺、混凝土收缩、超负荷承载等因素而产生脱空缺陷，使结构的承载能力下降。本文利用主动热成像技术对钢管混凝土的脱空缺陷进行了研究，并针对当前热成像脱空检测技术存在检测深度小，处理算法呈现效果不佳，无法定量检测，检测效率低等问题，提出了设计专用感应加热电源和线盘提高检测深度，热源反演算法消除加热非均匀性干扰，建立无缺陷仿真模型预测钢管混凝土表面的温度分布，取同一时刻的实验数据和仿真预测数据作差来提取脱空缺陷特征，以及检测参数优化实现定量检测的解决方法。通过多次重复实验表明，可检出壁厚为20mm钢管混凝土内的脱空缺陷，并能确定缺陷形状和大小，有效提高了检测深度和检测效率。

钢管混凝土；脱空缺陷；热成像；热源反演；定量检测

0 引言

钢管混凝土结构被广泛用于装配式建筑、道路桥梁、沉管隧道等工程中，该结构是一种由外侧钢管和内填混凝土组合而成的受力体系[1]。在建筑领域常见的结构形式如图1所示。该结构具有高强度、高刚度、较高延性、抗冲击性能良好和施工高效等良好性能[2]。……