基于熱成像的鋼結構疲勞裂縫檢測方法仿真分析及實驗研究.pdf

1、橋梁負載的不斷增加及基礎設施建設資金的缺乏等因素使得鋼橋疲勞老化問題日趨嚴重，其中鋼橋的疲勞開裂現(xiàn)象尤為顯著。鋼橋疲勞開裂是指鋼橋結構或構件在遠低于其鋼材極限強度的交變應力作用下發(fā)生破壞的現(xiàn)象，沒有預兆，是一種突然發(fā)生的現(xiàn)象，無明顯塑性變形，屬于循環(huán)荷載作用下的脆性破壞，難以采取預防措施且具有很大的破壞性。本文基于熱成像方法理論，應用裂縫尖端應力集中特點，提出一種鋼橋疲勞裂縫無損檢測方法。從理論上建立鋼結構表面溫度變化與其應力變化之間的

2、本構關系模型，在實驗中采用紅外熱成像方法測試構件孔周邊畸變溫度，計算構件相應點處畸變應力，從而確定構件裂縫。以帶孔平板模擬裂縫鋼構件，通過測試周期荷載作用下孔周邊溫度變化來反映其應力變化，利用孔周邊應力集中特點來檢測裂縫，同時驗證了其應力與溫度變化之間關系公式;以帶孔平板為例，應用上述模型分析了周期荷載作用下圓孔周邊點的應力和表面溫度之間關系，實驗結果顯示t=0.05s時，圓孔左右節(jié)點溫度降低達最小值，上下節(jié)點溫度升高達最大值，t=0.