FRP加固鋼梁界面剝離損傷的瑞利波檢測技術(shù)數(shù)值研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文FRP加固鋼梁界面剝離損傷的瑞利波檢測技術(shù)數(shù)值研究NUMERICALINVESTIGATIONOFDETECTINGINTERFACIALDEBONDINGINFRPSTRENGTHENEDSTEELBEAMSUSINGRAYLEIGHWAVE李冰成李冰成哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)2014年6月哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要隨著近年來空間大跨度鋼結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展，因為原有結(jié)構(gòu)承載力不足而運用FRP（Fibe

2、rReinfcedPlastics）加固的鋼結(jié)構(gòu)亦越來越多，對大跨度FRP加固鋼結(jié)構(gòu)進行界面剝離損傷無損檢測，對于FRP加固鋼結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護維修，保證大型重要鋼結(jié)構(gòu)建筑物加固后的安全性和可靠性具有重要的意義。本文主要研究如何利用瑞利波群速度頻散曲線的變化規(guī)律檢測出界面剝離損傷長度。瑞利波在FRP加固鋼梁的表層傳播時，瑞利波的頻散特性會發(fā)生變化，瑞利波速度頻散曲線反應(yīng)了瑞利波的頻散特性。為了研究如何利用瑞利波頻散信息進行損傷識別，文中建立了F

3、RP與鋼材二層介質(zhì)的有限元模型，研究了瑞利波在FRP加固鋼梁表面的產(chǎn)生機理和傳播特性，并從波場快照中識別出瑞利波，確定了瑞利面波波場數(shù)值模擬各種影響參數(shù)，模擬了FRP加固鋼梁的界面剝離損傷，介紹了求解瑞利波群速度頻散曲線的互相關(guān)分析法。通過理論公式求出的瑞利波速與有限元模擬出的瑞利波速的對比驗證有限元模擬的準確性。文中對全跨FRP加固鋼梁進行了二維有限元模擬，分析了剝離損傷和鋼梁裂紋對瑞利波傳播的影響，進行了其對應(yīng)的瑞利波群速度頻散曲線

4、正演計算，從中找出了界面剝離損傷與瑞利波群速度頻散曲線變化規(guī)律之間的聯(lián)系。當(dāng)出現(xiàn)界面剝離損傷時，同一檢波點對間的瑞利波群速度在一些頻段幅值降低，瑞利波群速度頻散曲線在相應(yīng)頻段內(nèi)呈現(xiàn)向下平移的趨勢，且界面剝離損傷長度越大，曲線向下平移量越大；同一結(jié)構(gòu)中不同檢波點對之間的瑞利波群速度頻散曲線的差異與界面剝離損傷有一定的聯(lián)系。文中使用歐幾里德距離和角分離度度量了頻散曲線間的差異，認為當(dāng)兩條曲線的角分離度大于0.9時，說明檢測過程采集的數(shù)據(jù)是有