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研究生: 郭宸瑜
Kuo, Chen-Yu
論文名稱: 應力波應用於非破壞檢測之試驗案例探討
Cases Study of Stress Wave Application in Non-Destructive Test and Evaluation
指導教授: 倪勝火
Ni, Sheng-huoo
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2023
畢業學年度: 111
語文別: 中文
論文頁數: 122
中文關鍵詞: 基樁樓版完整性檢測音波回音法超震波法敲擊回音法
外文關鍵詞: Pile foundation, floor slab, integrity testing, sonic echo method, ultra-seismic method, impact Echo method
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  • 本文研究應力波非破壞檢測於建築物安全性中的應用,特別是對橋梁基樁和樓板的檢測。長期使用與風雨侵蝕會導致橋梁基樁和樓板的劣化和損壞,進而影響其安全性和穩定性。此外,在實際建築工程中,由於各種因素,如設計圖說的遺失和施工不完整情況時有發生等,這對建築物的穩定性和安全性構成了潛在的威脅。此時,非破壞檢測成為不破壞原建物前提下解決以上問題的首選。
    本文以試驗研究使用音波回音法和超震波法對橋梁基樁長度進行評估,並使用敲擊回音法對樓板和連續壁厚度進行評估。通過比較各種非破壞檢測方法之間的差異程度和誤差值,評估其準確性與實用性。
    試驗結果顯示,超震波法所得到的基樁深度數值大多大於音波回音法,但兩者結果之間最大差異值小於7%,因此音波回音法和超震波法的結果相似度高,可藉由互相比對驗證橋梁基樁的深度。此外,通過與設計圖說比較,檢測結果的誤差值為4.33%,說明非破壞檢測可以在驗證樁體深度方面提供高精度結果。
    然而,在一些現地試驗中,由於現場條件的限制,導致超震波法無法施作,使橋樑基礎深度檢測產生困難,此時則需要使用其他方法來相互驗證以提高檢測結果的準確性。另外,由於橋梁基礎與橋體墩柱相連,樁體頂部並非裸露於外,這可能導致音波回音法的試驗結果誤差上升,此時亦需要使用其他基礎深度檢測以相互驗證結果。

    This study conducted experimental research using the sonic echo method and ultra-seismic method to evaluate the length of bridge pile foundations, and the impact echo method to assess the thickness of floor slabs and continuous walls. By comparing the differences and errors among various non-destructive testing methods, their accuracy and practicality were evaluated.
    The test results showed that the depth values obtained by the ultra-seismic method were generally greater than those obtained by the sonic echo method. However, the maximum difference between the two results was less than 7%. Therefore, the sonic echo method and ultra-seismic method yielded similar results, enabling mutual verification of the depth of bridge pile foundations. Furthermore, when compared with the design drawings, the error in the detection results was 4.33%, indicating that non-destructive testing can provide highly accurate results in verifying pile depth.

    第一章 緒論 1 1.1研究背景與動機 1 1.2研究方法 2 1.3論文內容 3 第二章 文獻回顧 4 2.1前言 4 2.2基樁完整性檢測介紹 4 2.3非破壞檢測相關文獻回顧 8 2.4連續小波轉換相關文獻回顧 9 第三章 相關理論 12 3.1非破壞檢測基本理論 12 3.2音波回音法理論 13 3.3超震波法理論 15 3.4敲擊回音法理論 17 3.5基本波傳理論 19 3.6基樁波傳理論 22 3.7版波傳理論 29 3.8時頻分析相關理論 31 第四章 現地個案與分析試驗 36 4.1前言 36 4.2橋梁基礎深度檢測 36 4.2.1試驗地點 36 4.2.2試驗儀器 42 4.2.3試驗方法與流程 46 4.2.4案例分析與討論 49 4.3連續壁厚度檢測 76 4.3.1試驗地點 76 4.3.2試驗儀器 78 4.3.3試驗方法與流程 83 4.3.4現地案例分析與討論 86 4.3.5驗證試驗 105 4.4案例比較 113 4.4.1橋梁基礎深度案例比較 113 4.4.2連續壁厚度案例比較 114 第五章 結論與建議 117 5.1結論 117 5.2建議 119 參考文獻 120

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