文章目录

0 引言

1 电磁波传播模型的构建

1.1 混凝土内部裂缝对电磁波传播的影响分析

1.2 S21参数

1.3 混凝土内部钢筋的天线功能化

1.4 混凝土构件内部电磁波传播模型

2 仿真模拟分析

3 仿真结果

3.1 有裂缝与无裂缝对比

3.2 不同裂缝厚度对检测效果的影响

3.3 不同裂缝角度对S参数的影响

3.4 不同裂缝位置对S参数的影响

4 结论

文章摘要:混凝土的使用越来越广泛,其健康状况越来越被重视。混凝土裂缝的发生发展特征是混凝土健康状况的重要表征参数。钢筋是混凝土固有结构,针对混凝土内部的裂缝,提出一种应用钢筋天线的裂缝监测方法,设置内嵌于混凝土中的发射、接收钢筋天线对,通过天线对S₂₁参数的幅值来检测混凝土内裂缝。构建CST Studio Suite软件仿真模型,利用CST Studio Suite软件计算钢筋天线对S₂₁参数幅值,分析S₂₁参数幅值与裂缝状态的关系,结果表明混凝土内部的裂缝状态会对S₂₁参数幅值产生明显的影响,根据S₂₁参数幅值的特征可以实现裂缝检测。对无裂缝模型和有裂缝模型的S₂₁参数幅值进行求比值处理,其比值超过某个阈值即认为能辨识裂缝,并将该段能辨识裂缝的频带定义为特征频带。仿真结果发现,不同裂缝厚度、不同裂缝角度、不同裂缝位置时的S₂₁参数幅值均有显著变化,证明了在混凝土内设置钢筋发射、接收天线对,测量电磁波传播的S₂₁参数,通过S₂₁参数幅值可以判断混凝土裂缝及裂缝特征。

文章关键词:

论文分类号:TU755.7

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