基于非線性超聲特性的混凝土損傷試驗研究.pdf

1、混凝土在使用過程中，由于長期荷載、環(huán)境腐蝕、材料老化、構(gòu)件破損等因素作用，混凝土內(nèi)部逐漸產(chǎn)生損傷積累，使結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性能下降，減少了結(jié)構(gòu)的使用壽命。如何有效地預(yù)測在役混凝土的損傷演變情況是當前混凝土工程亟待解決的關(guān)鍵性問題之一。而現(xiàn)有混凝土損傷作用的研究多采用線性超聲波理論進行試驗和理論分析，具有很大的局限性，對混凝土損傷后表現(xiàn)的非線性特性研究較少。因此，本文在非線性波動理論和統(tǒng)計損傷力學的基礎(chǔ)上，采用考慮不同影響因素作用下的單

2、軸受載混凝土的超聲波測試試驗，得到了與應(yīng)力相關(guān)性較好的超聲參數(shù)和敏感性影響因素，并從理論上對混凝土損傷與超聲參數(shù)的本構(gòu)關(guān)系進行了分析。本文的研究工作及主要研究成果如下:
　　(1)為了研究骨料比、發(fā)射主頻、干燥程度對混凝土超聲參數(shù)與應(yīng)力相關(guān)性的影響，論文開展了不同骨料比、發(fā)射頻率和干燥程度下的單軸受載混凝土的超聲波測試試驗。并對試驗方案的布置、儀器的使用和試驗參數(shù)的確定做了詳細的介紹。
　　(2)采用快速傅立葉變換和頻譜分析

3、的方法實現(xiàn)了對聲波信號的處理，提取了與應(yīng)力相關(guān)性較好的超聲參數(shù)，并對超聲參數(shù)隨應(yīng)力變化的規(guī)律進行了分析，得到了能正確反映這一規(guī)律的聲學敏感性參數(shù)。
　　(3)考慮不同骨料比、發(fā)射頻率和干燥程度對混凝土超聲參數(shù)與應(yīng)力相關(guān)性的影響，分析了不同因素對混凝土聲學參數(shù)隨應(yīng)力變化的影響規(guī)律，得到了對聲學參數(shù)與應(yīng)力相關(guān)性較為敏感的各影響因素的大小。
　　(4)從細觀損傷力學的角度出發(fā)，分析了現(xiàn)有考慮單個微裂紋擴展作用的混凝土損傷模型，確定