[發明專利]一種鋼管混凝土頂部脫空高度、面積計算方法

有效

• 申請號: 202010260229.4
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111398429B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 陳正;吳昌杰;徐文;葉增鑫;劉加平;王建軍;解威威
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G01N29/07
• 分類號: G01N29/07
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 王波;王蕓

1.一種鋼管混凝土頂部脫空高度的計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、確定鋼管(9)內半徑、管壁厚度、超聲波在鋼管(9)和混凝土(8)中的傳播速度、超聲波在鋼管混凝土頂部和底部之間傳播的首波聲時；

步驟2、將步驟1確定的鋼管(9)內半徑、管壁厚度以及超聲波在鋼管(9)和混凝土(8)中的傳播速度、超聲波在鋼管混凝土頂部和底部之間傳播的首波聲時，代入鋼管混凝土頂部脫空高度的計算模型，得到鋼管混凝土頂部脫空高度；

所述脫空高度的計算模型為

；

其中，h為鋼管混凝土頂部脫空高度，單位為米；t為首波聲時，單位為秒；r為鋼管(9)內半徑，單位為米；d為鋼管(9)壁厚，單位為米；v_s和v_c分別為超聲波在鋼管(9)和混凝土(8)中的傳播速度，單位為m/s。

2.根據權利要求1所述的鋼管混凝土頂部脫空高度的計算方法，其特征在于，所述脫空高度計算模型采用弧度制計算。

3.根據權利要求1所述的鋼管混凝土頂部脫空高度的計算方法，其特征在于，步驟1中超聲波在鋼管混凝土頂部和底部之間傳播的首波聲時的測定方法為：在鋼管混凝土鋼管(9)外壁兩對側，頂部和底部分別安裝超聲波傳感器(10)，采用超聲波檢測儀測量超聲波在鋼管混凝土頂部超聲波傳感器(10)和底部超聲波傳感器(10)之間傳播的最短時間，即首波聲時。

4.根據權利要求1所述的鋼管混凝土頂部脫空高度的計算方法，其特征在于，所述脫空高度為2mm～0.5r，r為鋼管(9)內半徑，單位為m。

5.根據權利要求3所述的鋼管混凝土頂部脫空高度的計算方法，其特征在于，超聲波在鋼管(9)中的傳播速度由以下方法測定的：超聲波傳感器(10)通過超聲波耦合劑與所述鋼管(9)良好接觸，超聲波傳感器(10)放置在鋼管(9)外壁兩對側，測量n次，取平均值作為超聲波在鋼管(9)中的傳播速度v_s，其中n≥3。

6.一種鋼管混凝土頂部脫空面積的計算方法，其特征在于，包括以下步驟：將權利要求1-5任意一項所述的鋼管混凝土頂部脫空高度的計算方法得到的脫空高度，代入鋼管混凝土頂部脫空面積計算模型中，得到脫空面積，所述脫空面積計算模型為

其中，S為脫空面積，單位為平方米，r為鋼管(9)內半徑，單位為米，h為鋼管混凝土頂部脫空高度，單位為米。

7.根據權利要求6所述的鋼管混凝土頂部脫空面積的計算方法，其特征在于，所述脫空面積計算模型采用弧度制計算。