混凝土单轴压缩损伤演化过程的声发射定位量化分析

发布时间：2020-07-27 22:42

【摘要】：混凝土材料的损伤破坏,本质上是混凝土在制作过程中搅拌、振捣不充分使材料内部产生微损伤。微损伤在受到外力荷载作用下不断聚集、发展、贯穿直至形成宏观裂纹。借用无损检测技术对混凝土材料内部微缺陷进行表述,分析材料损伤演化的规律,对材料损伤区域类型给予划分,并充分认识混凝土结构在不同骨料粒径情况下的破坏过程,可为正确预测混凝土结构使用寿命和结构可靠性提供依据。本文采用声发射技术,对含不同骨料粒径混凝土材料进行单轴压缩加载损伤检测,对提高声发射检测小尺寸混凝土试件的检测精度进行了探讨;对混凝土损伤演化规律、损伤区域划分和骨料粒径对混凝土损伤演化的影响进行了探究。通过声发射检测结果与混凝土损伤之间的联系,对混凝土损伤演化三阶段的规律进行数值化分析,对各个阶段进行阀值的设定,基于此划分混凝土材料的损伤区域。通过数值模拟的方法,对混凝土进行RFPA数值损伤模拟。分析了混凝土损伤破坏的原因,总结了损伤发展的规律。通过各阶段损伤区域与非损伤区域应力变化状态,对比损伤区域与非损伤区域受力特性,得到了损伤区域发展特性。通过对模拟与试验所得声发射结果的对比,明确了提高声发射技术对混凝土进行损伤检测的可行性和准确性。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU528
【图文】：

声速,线性,混凝土试件,骨料

燕山大学工程硕士学位论文的时间差，计算出声发射信号在试件内传播的速度。5尺寸为 70 mm 70mm 150mm的同批次混凝土试件示各点所得声速结果并不相同。究其原因，主要是大量骨料和气泡，声波经过这些气泡和骨料时，发同时不同的声发射源声波所经过混凝土内部的路径的声速各不相同。通过计算每个点声速的标准差可组数据的标准差都在 90 以下，数据较为可靠。经对声波传播速度为 3739m/s，标准差为 74.3。经过对不发射在各个混凝土试件内传播的速度，这种方法有凝土时因声速不准确而导致的定位精度的误差。

布置方式,汇总表,平均误差,图表

图 2-6 各种布置方式在各点误差平均值汇总图表 2-6 各种布置方式平均误差汇总表布置方式一布置方式二布置方式三布置方式四布maxavg max avg max avg max avg ma 3.0 1.8 2.8 0.8 4.5 1.6 4.9 1.4 0.93.7 2.2 5.9 2.2 2.6 1.7 6.7 1.4 1.52.4 0.9 3.0 1.7 2.9 1.4 4.0 1.5 1.54.2 1.5 1.1 0.5 7.1 3.8 6.0 2.6 2.21.8 0.6 3.2 1.7 1.6 0.8 4.6 1.6 2.31.4 0.7 2.9 1.2 2.1 0.8 3.0 1.1 0.81.8 1.2 0.7 0.3 5.8 2.1 3.3 1.5 0.31.1 0.7 4.5 2.1 1.5 0.6 4.6 1.7 1.81.0 0.3 3.1 1.9 0.5 0.1 3.1 1.3 0.2

效果图,混凝土试件,效果图,粉煤灰

表 3-4 粉煤灰标注和分级级别1 2 孔筛12 25 95 105 5 8 1 1 3 3 用的混凝土试件按照混凝土强度等级 C25 设计150mm。水泥、水、粉煤灰、砂、石的比例按照 1：0.行混合。放入强制式搅拌机中搅拌，振动台振捣密实准养护室养护 28 天，等待进行试验。

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