基于熱成像的鋼結(jié)構(gòu)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(chǔ)設(shè)施建設(shè)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(jié)構(gòu)或構(gòu)件在遠低于其鋼材極限強度的交變應(yīng)力作用下發(fā)生破壞的現(xiàn)象，沒有預(yù)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(yù)防措施且具有很大的破壞性。本文基于熱成像方法理論，應(yīng)用裂縫尖端應(yīng)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(jié)構(gòu)表面溫度變化與其應(yīng)力變化之間的

2、本構(gòu)關(guān)系模型，在實驗中采用紅外熱成像方法測試構(gòu)件孔周邊畸變溫度，計算構(gòu)件相應(yīng)點處畸變應(yīng)力，從而確定構(gòu)件裂縫。以帶孔平板模擬裂縫鋼構(gòu)件，通過測試周期荷載作用下孔周邊溫度變化來反映其應(yīng)力變化，利用孔周邊應(yīng)力集中特點來檢測裂縫，同時驗證了其應(yīng)力與溫度變化之間關(guān)系公式;以帶孔平板為例，應(yīng)用上述模型分析了周期荷載作用下圓孔周邊點的應(yīng)力和表面溫度之間關(guān)系，實驗結(jié)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.