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振动与冲击

第44卷第9期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCKVol.44No.92025

基于小波分析的火灾后灌浆套筒损伤的线性与非线性超声评价

张璐，唐永泽，曾家俊，贾尚达，李红豫，刘其舟

（桂林理工大学广西绿色建材与建筑工业化重点实验室，广西桂林541004）

摘要：评估火灾后预制混凝土建筑节点的安全性至关重要，可为建筑后续使用和修复提供可靠参考。半灌浆套

筒连接件(halfgroutedsleeveconnection,HGSC)是预制建筑构件中最常见的连接方式之一,其火灾后的力学性能代表着整

个节点的安全性。因此，为研究火灾后HGSC的损伤，制作了3组缺陷率，共15个试件用于超声波检测试验（ultrasonic

testing，UT），应用了5种不同火灾温度来产生不同的火灾后损伤。温度变化产生的损伤和缺陷通过UT信号的畸变表现

出来，通过分析信号的差异可以区别不同的损伤程度。提出使用小波分析对超声波信号进行量化分析。对于线性超声波

（linearultrasonictesting，LUT）检测信号，通过小波包分解（waveletpacketdecomposition，WPD）得到的分解等级为8的小波

能量比进行分析。对于非线性超声波检测（non-linearultrasonictesting,NLUT）信号，通过小波变换提取的一次和二次谐波

超声时域信号得到声学非线性参数（acousticnonlinearparameters，ANP），并进行量化分析。结果表明，UT信号通过WPD

计算的I频段的小波包能量占比随火灾温度增加而增加，Ⅱ频段则相反，可以区分常温和受火灾影响的HGSC。通过比

较不同缺陷率HGSC的小波包能量占比，可以区分无灌浆缺陷和有灌浆缺陷。ANP与火灾温度具有较强的线性相关性，

可以通过ANP量化HGSC受火灾温度的影响。分析试验数据发现黏结强度同时与温度和ANP的变化存在较强的线性关

系，通过建立温度和ANP同黏结强度的数学模型,即可以量化损失。因此，温度和ANP可以作为量化黏结强度的评估参

数。该研究方法可为工程应用提供参考依据。

关键词：半灌浆套筒；火灾；线性超声波；非线性超声波；小波变换

中图分类号：TB553文献标志码：AD0I:10.13465/j.cnki.jvs.2025.09.034

Linearandnonlinearultrasonicevaluationofpost-firegroutedsleevedamage

basedonwaveletanalysis

ZHANGLu,TANGYongze,ZENGJiajun,JIAShangda,LIHongyu,LIUQizhou

(GuangxiKeyLaboratoryofGreenBuildingMaterialsandConstructionIndustrialization,

GuilinUniversityofTechnology,Guilin541004,China)

Abstract:Evaluatingthesafetyofprefabricatedconcretebuildingnodesafterfireiscrucialanditcanprovide

reliablereferencesforsubsequentuseandrepairofbuildings.Halfgroutedsleeveconnection(HGSC)isoneofthemost

commonconnectionformsin