基于压电阻抗原理的灌浆套筒施工质量监测方法研究
发布时间：2022-01-08 21:18
随着我国建筑行业的不断发展,装配式建筑极有可能成为未来建筑行业发展的方向。鉴于目前装配式建筑在我国的发展正处于起步阶段,建筑装配化率还比较低,其在施工过程中存在的安全隐患和质量问题也成为目前土木工程领域相关研究中比较热门的话题。灌浆套筒连接作为装配式建筑节点连接最常使用的施工工艺,其内部施工质量问题特别是密实度不足和灌浆缺陷将严重制约建筑完成后的受力和抗震性能。压电陶瓷作为一种典型的智能材料,凭借其敏感性强、稳定性好、价格低廉、兼具驱动传感功能等优势在土木工程领域结构健康监测学科损伤识别和缺陷诊断等方面得到广泛应用。目前,基于压电阻抗原理对灌浆套筒施工质量检测、监测的研究甚少,在这一背景下,本文运用压电陶瓷机电耦合理论对套筒内灌浆密实度和灌浆缺陷进行了试验研究,并使用ANSYS有限元分析软件对相关试验做出有限元分析,主要研究内容有:（1）对单独灌浆套筒内部不同灌浆情况展开试验研究。测量套筒内部灌注不同体积灌浆料和灌浆料存在模拟缺陷时各压电片电导纳数据,绘制电导纳模值频率曲线并分析;测量粘贴于套筒内外壁的应变片在灌浆前后的应变值并分析。研究发现灌浆料压裹会使压电片电导纳模值频率曲线和灌浆...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
预制构件吊随着结构健康监测学科的不断发展，
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-2-之间连接的关键。灌浆套筒连接作为装配式建筑节点钢筋连接最常使用的施工工艺，其工程质量将直接关系到装配式建筑完成后的力学以及抗震性能。灌浆套筒连接在国外已经有数十年的发展历史，主要由球墨铸铁材质或优质碳素结构钢材质制成的套筒、高强微膨胀灌浆料、连接钢筋三部分组成。如图1-1所示，竖向构件的钢筋连接时是将高强、微膨胀的高性能套筒灌浆料作为灌注材料从下部灌浆孔用注浆机打入，当灌浆料硬化受到套筒管壁的约束作用时，灌浆料与套筒之间产生较大的正应力，带肋钢筋借助此正应力产生摩擦力，以此达到传递钢筋轴向应力的效果。现场施工验收是通过施工员记录套筒出浆孔排浆情况判断内部灌浆是否达到要求，但这种鉴定方式灌浆质量具有不可控性，实际工程中往往由于灌浆料膨胀性能不合格、漏浆、施工粗放、疏于管理等因素使套筒内灌浆质量存在隐患，同时作为一项隐蔽工程，隐蔽后的灌浆套筒内部灌浆情况很难再去探测，所以套筒内部灌浆情况如何实现隐蔽工程下有效检测就成为此课题的关键。图1-1预制构件吊装与灌浆套筒注浆随着结构健康监测学科的不断发展，众多无损检测技术也逐渐呈现出来并得到应用，目前现有的冲击回波法、阻尼振动传感器法、预埋钢丝拉拔法、超声法以及工业CT法都因为测量方法自身的局限性在灌浆套筒施工质量检测方面体现出一定的不足[3]。本课题也是在研究压电阻抗方法及其测量原理的基础上将压电阻抗法应用于灌浆套筒施工质量的检测当中，拟探索压电阻抗法在灌浆套筒施工质量检测方面的可行性及合理性，进而通过构建合理的现场检测、监测系统实现灌浆套筒现场施工质量的动态监测。1.1.2研究意义智能材料由于其自身特性被广泛应用于土木工程行业，其不断发展推动了土木工?
拥挠诺悖?油分柿?稳定可靠，连接强度高，同时现场连接速度快，方法简单。a)套筒挤压连接接头b)锥螺纹连接接头c)直螺纹连接接头图1-2不同类型机械连接接头示意图1.2.1.2湿连接（1）灌浆套筒连接灌浆套筒连接是将一个预制构件的钢筋的一小部分预埋在管壁带有螺纹的高强套筒之中，与之相连接的另一个预制构件钢筋外露，两个预制构件在进行拼装时将外露的钢筋插入预埋的高强套筒中，在高强套筒中注入高强、微膨胀的套筒灌浆料，待灌浆料硬化凝固之后连接预制构件的节点连接方式。灌浆套筒有全灌浆套筒和半灌浆套筒两种，如图1-3与图1-4所示，全灌浆套筒是指套筒两端均插入钢筋并灌浆后形成整体连接，可用于水平钢筋和竖向钢筋的连接，半灌浆套筒是一端钢筋通过螺纹紧固连接，另一端插入钢筋后浇筑灌浆料的连接方式，主要用于纵向钢筋的连接。图1-3全灌浆套筒实物与示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋套筒灌浆连接施工缺陷及检测方法研究进展[J]. 周奎,陈燕清. 建设科技. 2020(06)
[2]基于预埋阻尼振动传感器法的钢筋套筒灌浆饱满度检测技术研究[J]. 祝雯,高梓贤,黄石明. 工程质量. 2018(11)
[3]灌浆套筒密实度的超声波检测方法[J]. 姜绍飞,蔡婉霞. 振动与冲击. 2018(10)
[4]装配式混凝土框架节点基本性能研究进展[J]. 吴刚,冯德成. 建筑结构学报. 2018(02)
[5]基于预埋钢丝拉拔法的套筒灌浆饱满度检测技术研究[J]. 高润东,李向民,王卓琳,张富文,许清风. 施工技术. 2017(17)
[6]基于X射线工业CT技术的套筒灌浆密实度检测试验[J]. 高润东,李向民,张富文,许清风,王卓琳,刘辉. 无损检测. 2017(04)
[7]冲击回波法在套筒灌浆密实度检测中的试验[J]. 刘辉,李向民,许清风. 无损检测. 2017(04)
[8]装配式建筑节点连接方式研究综述[J]. 吴迪. 中外建筑. 2016(08)
[9]基于ANSYS的磁致伸缩逆效应仿真方法研究[J]. 于海阔,徐爱群. 磁性材料及器件. 2016(01)
[10]压电阻抗法识别管道裂纹试验研究[J]. 张宇,胡利琼,罗辉,克高果,葛慧芝. 土木工程与管理学报. 2015(01)
博士论文
[1]单跨三层预压装配式预应力混凝土框架抗震性能试验与理论研究[D]. 宋满荣.合肥工业大学 2015
[2]基于压电陶瓷的结构健康监测与损伤诊断[D]. 赵晓燕.大连理工大学 2008
硕士论文
[1]装配式混凝土结构施工现场连接质量控制技术研究[D]. 颜文.东南大学 2018
[2]基于压电阻抗法的组合结构缺陷检测模拟与试验研究[D]. 温家宇.湖南大学 2018
[3]基于压电陶瓷的波纹管密实度检测及FRP筋混凝土界面损伤识别研究[D]. 罗舟滔.长沙理工大学 2016
[4]基于压电阻抗的大型多腔不规则钢管砼柱缺陷检测研究[D]. 陈梦琦.湖南大学 2014
本文编号：3577300
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
预制构件吊随着结构健康监测学科的不断发展，
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-2-之间连接的关键。灌浆套筒连接作为装配式建筑节点钢筋连接最常使用的施工工艺，其工程质量将直接关系到装配式建筑完成后的力学以及抗震性能。灌浆套筒连接在国外已经有数十年的发展历史，主要由球墨铸铁材质或优质碳素结构钢材质制成的套筒、高强微膨胀灌浆料、连接钢筋三部分组成。如图1-1所示，竖向构件的钢筋连接时是将高强、微膨胀的高性能套筒灌浆料作为灌注材料从下部灌浆孔用注浆机打入，当灌浆料硬化受到套筒管壁的约束作用时，灌浆料与套筒之间产生较大的正应力，带肋钢筋借助此正应力产生摩擦力，以此达到传递钢筋轴向应力的效果。现场施工验收是通过施工员记录套筒出浆孔排浆情况判断内部灌浆是否达到要求，但这种鉴定方式灌浆质量具有不可控性，实际工程中往往由于灌浆料膨胀性能不合格、漏浆、施工粗放、疏于管理等因素使套筒内灌浆质量存在隐患，同时作为一项隐蔽工程，隐蔽后的灌浆套筒内部灌浆情况很难再去探测，所以套筒内部灌浆情况如何实现隐蔽工程下有效检测就成为此课题的关键。图1-1预制构件吊装与灌浆套筒注浆随着结构健康监测学科的不断发展，众多无损检测技术也逐渐呈现出来并得到应用，目前现有的冲击回波法、阻尼振动传感器法、预埋钢丝拉拔法、超声法以及工业CT法都因为测量方法自身的局限性在灌浆套筒施工质量检测方面体现出一定的不足[3]。本课题也是在研究压电阻抗方法及其测量原理的基础上将压电阻抗法应用于灌浆套筒施工质量的检测当中，拟探索压电阻抗法在灌浆套筒施工质量检测方面的可行性及合理性，进而通过构建合理的现场检测、监测系统实现灌浆套筒现场施工质量的动态监测。1.1.2研究意义智能材料由于其自身特性被广泛应用于土木工程行业，其不断发展推动了土木工?
拥挠诺悖?油分柿?稳定可靠，连接强度高，同时现场连接速度快，方法简单。a)套筒挤压连接接头b)锥螺纹连接接头c)直螺纹连接接头图1-2不同类型机械连接接头示意图1.2.1.2湿连接（1）灌浆套筒连接灌浆套筒连接是将一个预制构件的钢筋的一小部分预埋在管壁带有螺纹的高强套筒之中，与之相连接的另一个预制构件钢筋外露，两个预制构件在进行拼装时将外露的钢筋插入预埋的高强套筒中，在高强套筒中注入高强、微膨胀的套筒灌浆料，待灌浆料硬化凝固之后连接预制构件的节点连接方式。灌浆套筒有全灌浆套筒和半灌浆套筒两种，如图1-3与图1-4所示，全灌浆套筒是指套筒两端均插入钢筋并灌浆后形成整体连接，可用于水平钢筋和竖向钢筋的连接，半灌浆套筒是一端钢筋通过螺纹紧固连接，另一端插入钢筋后浇筑灌浆料的连接方式，主要用于纵向钢筋的连接。图1-3全灌浆套筒实物与示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋套筒灌浆连接施工缺陷及检测方法研究进展[J]. 周奎,陈燕清. 建设科技. 2020(06)
[2]基于预埋阻尼振动传感器法的钢筋套筒灌浆饱满度检测技术研究[J]. 祝雯,高梓贤,黄石明. 工程质量. 2018(11)
[3]灌浆套筒密实度的超声波检测方法[J]. 姜绍飞,蔡婉霞. 振动与冲击. 2018(10)
[4]装配式混凝土框架节点基本性能研究进展[J]. 吴刚,冯德成. 建筑结构学报. 2018(02)
[5]基于预埋钢丝拉拔法的套筒灌浆饱满度检测技术研究[J]. 高润东,李向民,王卓琳,张富文,许清风. 施工技术. 2017(17)
[6]基于X射线工业CT技术的套筒灌浆密实度检测试验[J]. 高润东,李向民,张富文,许清风,王卓琳,刘辉. 无损检测. 2017(04)
[7]冲击回波法在套筒灌浆密实度检测中的试验[J]. 刘辉,李向民,许清风. 无损检测. 2017(04)
[8]装配式建筑节点连接方式研究综述[J]. 吴迪. 中外建筑. 2016(08)
[9]基于ANSYS的磁致伸缩逆效应仿真方法研究[J]. 于海阔,徐爱群. 磁性材料及器件. 2016(01)
[10]压电阻抗法识别管道裂纹试验研究[J]. 张宇,胡利琼,罗辉,克高果,葛慧芝. 土木工程与管理学报. 2015(01)
博士论文
[1]单跨三层预压装配式预应力混凝土框架抗震性能试验与理论研究[D]. 宋满荣.合肥工业大学 2015
[2]基于压电陶瓷的结构健康监测与损伤诊断[D]. 赵晓燕.大连理工大学 2008
硕士论文
[1]装配式混凝土结构施工现场连接质量控制技术研究[D]. 颜文.东南大学 2018
[2]基于压电阻抗法的组合结构缺陷检测模拟与试验研究[D]. 温家宇.湖南大学 2018
[3]基于压电陶瓷的波纹管密实度检测及FRP筋混凝土界面损伤识别研究[D]. 罗舟滔.长沙理工大学 2016
[4]基于压电阻抗的大型多腔不规则钢管砼柱缺陷检测研究[D]. 陈梦琦.湖南大学 2014
本文编号：3577300
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