混凝土損傷檢測聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用研究.pdf

1、聲發(fā)射技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種動態(tài)無損檢測方法,由于其原理簡單,操作方便,靈敏度高,可實(shí)時(shí)監(jiān)測等,在材料性能評價(jià)及結(jié)構(gòu)損傷檢測中得到了廣泛應(yīng)用,是一種頗具前景的無損檢測技術(shù)。因此本文在進(jìn)行混凝土材料聲發(fā)射性能研究的基礎(chǔ)上,對混凝土材料的損傷規(guī)律、斷裂機(jī)理進(jìn)行了深入分析和研究,進(jìn)而對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及CFRP增強(qiáng)混凝土構(gòu)件的損傷破壞過程進(jìn)行了監(jiān)測和分析,為促進(jìn)聲發(fā)射技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)檢測領(lǐng)域的應(yīng)用提供了一些理論和實(shí)踐參考。主要研究內(nèi)容及成果

2、如下:
　　 1.制作了4種規(guī)格共計(jì)24個混凝土試件,進(jìn)行了混凝土材料單軸抗壓,劈裂抗拉,及純剪切試驗(yàn),研究了混凝土材料在不同受力形式下的聲發(fā)射特征及損傷機(jī)理。結(jié)果表明,混凝土材料的聲發(fā)射特性與混凝土的強(qiáng)度,受力形式,應(yīng)力水平等均有關(guān)系,在不同的受力形式及不同的應(yīng)力水平下,聲發(fā)射活性不同,聲發(fā)射信號的頻率分布也有很大差異。
　　 2.進(jìn)行了預(yù)制裂縫混凝土梁的三點(diǎn)斷裂聲發(fā)射試驗(yàn),對混凝土的斷裂特征進(jìn)行了分析和研究。利用聲發(fā)

3、射損傷定位方法對斷裂過程區(qū)的發(fā)展進(jìn)行了分析,并與數(shù)字散斑檢測結(jié)果進(jìn)行了對比。結(jié)果表明,聲發(fā)射參數(shù)的突變特征能夠確定混凝土的初始斷裂及失穩(wěn)斷裂,從而用來計(jì)算混凝土的初始斷裂韌度和失穩(wěn)斷裂韌度。而聲發(fā)射技術(shù)對斷裂過程區(qū)的定位與試件表面應(yīng)變場分布及實(shí)際破壞形態(tài)基本一致,說明聲發(fā)射技術(shù)能夠準(zhǔn)確地監(jiān)測裂紋的擴(kuò)展。
　　 3.進(jìn)行了模擬酸雨腐蝕及低溫海水腐蝕混凝土的單軸抗壓試驗(yàn),利用聲發(fā)射特征參數(shù)對腐蝕混凝土的損傷特征進(jìn)行了描述,在彈性損傷

4、力學(xué)和聲發(fā)射速率過程理論的基礎(chǔ)上提出了考慮初始損傷的混凝土損傷因子的計(jì)算方法。
　　 4.利用聲發(fā)射技術(shù)對鋼筋混凝土梁的損傷進(jìn)行了監(jiān)測和定位,提出了用于混凝土梁損傷評價(jià)的聲發(fā)射源集度函數(shù)。結(jié)果表明,聲發(fā)射特征參量與力學(xué)指標(biāo)(荷載大小、鋼筋應(yīng)變,混凝土應(yīng)變)等具有較強(qiáng)的相關(guān)性,能夠很好的用于鋼筋混凝土梁的損傷監(jiān)測和評價(jià)。
　　 5.進(jìn)行了CFRP增強(qiáng)混凝土柱的抗壓破壞試驗(yàn),根據(jù)聲發(fā)射檢測結(jié)果提出了CFRP增強(qiáng)混凝土柱抗壓強(qiáng)