混凝土損傷檢測聲發(fā)射技術應用研究.pdf

1、聲發(fā)射技術是近年來發(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,可實時監(jiān)測等,在材料性能評價及結構損傷檢測中得到了廣泛應用,是一種頗具前景的無損檢測技術。因此本文在進行混凝土材料聲發(fā)射性能研究的基礎上,對混凝土材料的損傷規(guī)律、斷裂機理進行了深入分析和研究,進而對鋼筋混凝土結構及CFRP增強混凝土構件的損傷破壞過程進行了監(jiān)測和分析,為促進聲發(fā)射技術在混凝土結構檢測領域的應用提供了一些理論和實踐參考。主要研究內容及成果

2、如下:
　　 1.制作了4種規(guī)格共計24個混凝土試件,進行了混凝土材料單軸抗壓,劈裂抗拉,及純剪切試驗,研究了混凝土材料在不同受力形式下的聲發(fā)射特征及損傷機理。結果表明,混凝土材料的聲發(fā)射特性與混凝土的強度,受力形式,應力水平等均有關系,在不同的受力形式及不同的應力水平下,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.進行了預制裂縫混凝土梁的三點斷裂聲發(fā)射試驗,對混凝土的斷裂特征進行了分析和研究。利用聲發(fā)

3、射損傷定位方法對斷裂過程區(qū)的發(fā)展進行了分析,并與數字散斑檢測結果進行了對比。結果表明,聲發(fā)射參數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)射技術對斷裂過程區(qū)的定位與試件表面應變場分布及實際破壞形態(tài)基本一致,說明聲發(fā)射技術能夠準確地監(jiān)測裂紋的擴展。
　　 3.進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,利用聲發(fā)射特征參數對腐蝕混凝土的損傷特征進行了描述,在彈性損傷

4、力學和聲發(fā)射速率過程理論的基礎上提出了考慮初始損傷的混凝土損傷因子的計算方法。
　　 4.利用聲發(fā)射技術對鋼筋混凝土梁的損傷進行了監(jiān)測和定位,提出了用于混凝土梁損傷評價的聲發(fā)射源集度函數。結果表明,聲發(fā)射特征參量與力學指標(荷載大小、鋼筋應變,混凝土應變)等具有較強的相關性,能夠很好的用于鋼筋混凝土梁的損傷監(jiān)測和評價。
　　 5.進行了CFRP增強混凝土柱的抗壓破壞試驗,根據聲發(fā)射檢測結果提出了CFRP增強混凝土柱抗壓強