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《华中科技大学》 2005年
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基于声发射技术的混凝土损伤评估

千力  
【摘要】:混凝土问世已经有一百多年的历史了,在结构的使用期限内,在各种外界因素作用下,混凝土的性能会发生退化。退化过程常伴随着混凝土材料中的孔隙、微裂缝和裂缝的发展。所以,掌握混凝土材料的实际状态是掌握整个混凝土结构状态的必要条件,同时也为混凝土结构缺陷的预防和修理提供了依据。 声发射检测是一种动态无损检测方法,而且声发射信号来自缺陷本身,因此,用声发射法可以判断缺陷的性质。不同的缺陷产生会有不同的声发射信号出现,明确了来自缺陷的声发射信号特征,就可以长期连续地监视缺陷的安全性,这是其它无损检测方法难以实现的。为实现上述目的,本文尝试建立混凝土材料在单轴受压状态下的声发射特征和混凝土损伤量之间的联系,最终量化的评估混凝土材料的损伤量。 在国家自然科学基金“基于压电智能和波谱单元模型修正的结构损伤识别”(50378041)的资助下本文开展了基于声发射技术的混凝土损伤评估研究。首先介绍了混凝土损伤力学基本原理和声发射技术基本理论,重点阐述了应变等效性原理和声发射速率过程理论,同时对声发射试验中常用的基本参数以及声发射仪器进行了介绍。然后基于Loland 损伤模型,在损伤力学和声发射速率过程理论的基础上建立了混凝土损伤量化评估的具体方法。作为对试验结果的验证,本文引入了Kaiser 效应和Felicity 效应,用混凝土材料对受力历史的记忆特性来验证最终的评估结果。最后,应用该法对河南信阳狮河桥混凝土芯样进行了实验室单轴压力下的声发射试验,对实验数据进行了分析和处理,完成了对该桥的混凝土损伤评估,得出了混凝土的实际损伤量,并对影响试验结果的各种因素如换能器、滤波带宽、采样模式等进行了分析和讨论。试验结果证明了声发射技术在混凝土损伤评估应用中的有效性和准确性。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU755.7

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【引证文献】
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