超声尾波测试技术在近十年正不断取得重要进展,已临近混凝土结构应力测试的突破口。在运用超声尾波测试技术对混凝土结构应力开展研究的过程中,研究对象已从单向受力试块扩展到复杂更接近实际状况的受力构件,研究目的为探索超声尾波波形信号参数与混凝土结构所处应力场间的函数关系。本文以国家自然科学基金项目(批准号:51478072)中的“偏心受压应力场下超声尾波时域信号参数分析”作为重点研究内容,以钢筋混凝土工字型梁作为研究对象,参考课题组前期已开展过的混凝土梁简单应力场下的超声尾波测试研究,设计并实施了钢筋混凝土工字型梁循环偏心加载条件下的超声尾波测试试验,在验证自重状态及最大偏心荷载作用下测试数据稳定性的基础上,对工字型梁体开展了循环分级偏心加载测试,编制了基于奇异值分解的数值分析算法程序,建立了超声尾波波形幅值特征向量与荷载等级间的近似线性关系曲线。主要研究工作如下:(1)重点调研利用超声尾波所开展的有关混凝土结构应力测试的研究工作,明确本文的研究内容及技术路线。分析、整理和归纳国内外相关研究的原理、试验方案、数据处理方法和研究成果,在此基础上开展三点弯曲荷载作用下的基础性试验研究,基于测试数据的分析结果,明确提出采用超声尾波波形幅值特征向量来表征梁体所受加载制式的研究技术路线。(2)建立基于奇异值分解的波形幅值特征向量超声尾波时域测量模型。在理论推导奇异值分解原理的基础上,利用MATLAB编制相应的数值分析算法程序,以偏心受压应力场下的荷载等级为函数自变量,经过奇异值分解后的波形幅值特征向量为函数因变量,从而建立起利用超声尾波波形幅值特征向量来表征荷载等级的测量模型。(3)设计并实施钢筋混凝土工字型梁在循环偏心加载条件下的超声尾波时域测试试验研究。初步拟定超声尾波测试仪器的参数设置、试验梁体的设计及制作、试验测点的布设方式及位置、偏心加载方式等,对处于自重状态及最大偏心荷载作用下的钢筋混凝土工字型梁展开超声尾波测试试验,评估了测试数据稳定性。在此基础上对钢筋混凝土工字型梁实施循环分级偏心加载,采集了不同荷载等级下的超声尾波测试数据,利用前述已编制好的MATLAB算法程序对试验数据展开系统分析,建立了超声尾波波形幅值特征向量与荷载等级间的近似线性关系曲线。