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Ground Penetrating Radar Data Processing for Concrete Bridge Deck Evaluation

机译：用于混凝土桥式甲板评估的地面穿透雷达数据处理

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摘要

This paper presents ground-coupled ground penetrating radar (GPR) data-processing procedures for concrete bridge deck evaluation. GPR signals are analyzed in the depth range from the concrete surface to top reinforcement mat. Although most ground-coupled GPR analysis methods focus on the attenuation of signals from rebar reflections only, the proposed algorithms extract three types of parameters from GPR scans: Direct coupling amplitude, wave velocity in concrete cover depth, and normalized, depth-corrected GPR signal amplitude from rebar reflections. These parameters provide information about bridge deck deterioration conditions at different depths. First, the signal amplitude of the direct coupling wave on the concrete surface is analyzed over the entire bridge. Second, the wave velocity in cover concrete is obtained through migration of rebar reflections, and then the rebar depth can be calculated. Third, signal attenuation in concrete is calculated from the rebar reflection and further corrected by the rebar depth. In addition, the true time zero for GPR signal analysis is validated by numerical simulation and experimental data. Finally, this algorithm is demonstrated on field testing data, and the final results are presented in the forms of direct coupling wave amplitude, wave velocity, and attenuation maps.
机译：本文提出了用于混凝土桥式甲板评估的地面耦合地面穿透雷达（GPR）数据处理程序。从混凝土表面到顶部加强垫的深度范围内分析GPR信号。虽然大多数地面耦合的GPR分析方法专注于仅来自钢筋反射的信号的衰减，所提出的算法从GPR扫描中提取三种类型的参数：直接耦合幅度，混凝土覆盖深度的波速度，归一化，深度校正的GPR信号钢筋思考的幅度。这些参数提供有关不同深度的桥式甲板劣化条件的信息。首先，在整个桥梁上分析混凝土表面上的直接耦合波的信号幅度。其次，通过钢筋反射迁移获得覆盖混凝土中的波速，然后可以计算钢筋深度。第三，从钢筋反射计算混凝土中的信号衰减，并通过钢筋深度进一步校正。此外，通过数值模拟和实验数据验证GPR信号分析的真实时间为零。最后，在现场测试数据上证明了该算法，并且最终结果以直接耦合波幅度，波速和衰减图的形式呈现。

著录项

  • 来源
    《Journal of bridge engineering》 |2020年第7期|04020030.1-04020030.11|共11页
  • 作者

    Sepehr Pashoutani; Jinying Zhu;

  • 作者单位

    Dept. of Civil and Environmental Engineering Univ. of Nebraska-Lincoln 1110 S 67th St. Omaha NE 68182;

    Dept. of Civil and Environmental Engineering Univ. of Nebraska-Lincoln 1110 S 67th St. Omaha NE 68182;

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