预应力钢筒混凝土管断丝检测数值仿真等效模型

有限元仿真常用于辅助分析预应力钢筒混凝土管断丝检测数据,在建模过程常遇到预应力钢丝螺旋结构网格划分困难,单元数量过多的情况。将预应力钢丝的螺旋结构模型等效成圆环模型以简化建模。针对含有阴极保护钢带的E型管道,对比分析了螺旋线结构+两条钢带模型、圆环+两条钢带模型和无钢带圆环模型的计算结果;针对L型管道,考虑了断丝时钢丝与钢筒之间脱开的效应。计算结果表明,对于含有阴极保护钢带的E型管道,圆环+两条钢带的模型与螺旋线模型等效效果最好,无钢带圆环模型等效效果较差;对于L型管道,圆环模型断口间距与螺旋线模型中钢丝与钢筒脱开的环向距离一致时,圆环模型和螺旋线模型等效。     

预应力高强度混凝土管桩钢筋断裂远场涡流法数值分析

针对管桩预应力钢筋断裂检测的难题,选取PHC450(95)管桩建立三维电磁场有限元模型,基于远场涡流检测原理分析激励线圈在管内外不同钢筋断裂工况下磁场信号的变化规律,探究合理的激励线圈、检测线圈布置方式和有效的磁场检测指标。结果表明:激励线圈在管内管外,磁感应强度径向分量、轴向分量的相位均可作为钢筋断裂的检测指标;激励线圈在管内,磁感应强度径向分量、轴向分量的幅值可检测是否有纵筋断裂;激励线圈、检测线圈靠近钢筋断裂环向位置才能检测到相对明显的磁场信号变化。可见,应用远场涡流法检测管桩钢筋断裂情况是可行的,为实际检测装备的研发工作奠定基础。