應力波在橋梁預應力結(jié)構(gòu)中的傳播特性及其應用.pdf

1、預應力混凝土橋是以預應力混凝土作為上部結(jié)構(gòu)的橋梁，預應力管道注漿作為后張預應力橋梁的關(guān)鍵工序，其注漿質(zhì)量直接影響橋梁的安全性和耐久性。預應力管道注漿質(zhì)量的檢測為加強橋梁預應力管道注漿施工質(zhì)量過程控制、消除工程質(zhì)量隱患以及確保橋梁的設(shè)計使用壽命具有重要意義。應力波檢測法為橋梁預應力管道注漿質(zhì)量檢測的主要方法，研究應力波在橋梁預應力結(jié)構(gòu)中的傳播規(guī)律有助于合理實施檢測方案和對檢測數(shù)據(jù)進行正確的分析。本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
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2、1)碰撞參數(shù)（碰撞速度、半徑、材料和結(jié)構(gòu)缺陷）對應力波在結(jié)構(gòu)中傳播的影響。采用LS-DYNA有限元軟件建立系列碰撞速度、半徑、材料和結(jié)構(gòu)缺陷的碰撞體系有限元模型并求解和分析，結(jié)果表明：應力波能量輻射系數(shù)隨碰撞速度的變化可劃為三個區(qū)域；應力波能量輻射系數(shù)隨碰撞半徑的增加呈總體降低趨勢；低密度高彈性模量的碰撞球和高密度低彈性模量的碰撞基體可提高應力波能量輻射系數(shù)；應力波能量輻射系數(shù)隨空洞直徑的增加而增加并隨空洞距碰撞表面的深度降低而增加。<

3、br>　　(2)橋梁預應力混凝土的結(jié)構(gòu)尺寸、管道形狀和激發(fā)接觸時間對應力波在結(jié)構(gòu)中傳播的影響。采用ANSYS有限元軟件建立系列結(jié)構(gòu)尺寸、管道形狀和激發(fā)接觸時間的橋梁預應力混凝土模型并求解和分析，結(jié)果表明：砼體的厚度將影響縱波和橫波的分離，砼體橫向尺寸會干擾厚度頻率的準確提??；管道直徑和與應力波傳播方向上垂直尺寸的增加，將提高管道應力波回波的強度，并改變縱波與橫波的回波幅值分配，使得縱波與橫波組成的回波包發(fā)生改變；增大接觸時間使激發(fā)的有效

4、能量應力波頻率上限降低并降低缺陷分辨力。
　　(3)橋梁預應力管道注漿密實度檢測數(shù)據(jù)分析軟件的開發(fā)及其應用。通過Labview與Matlab結(jié)合編寫數(shù)據(jù)處理軟件，軟件包含讀取數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)和保存數(shù)據(jù)的功能。并對用ANSYS有限元軟件建立的不同管道注漿密實度有限元模型模擬的檢測數(shù)據(jù)進行分析處理，結(jié)果表明：可以識別50％以下的管道注漿密實度。采用課題組研制的TH-402預應力波紋管注漿密實度檢測儀器對室內(nèi)預應力管道注漿密實度檢測模型進