基于矩张量的钢筋混凝土结构损伤声发射检测方法研究

发布时间：2018-03-24 01:38

  本文选题：钢筋混凝土结构　切入点：无损检测　出处：《西安建筑科技大学》2015年硕士论文

【摘要】：钢筋混凝土结构是目前应用最广泛的建筑结构类型。对在役的钢筋混凝土结构进行无损检测,提早做好加固措施,可以保障结构的安全性和使用寿命。声发射技术作为最具发展前景的无损检测技术之一,国外最新提出的基于矩张量的声发射技术可以定量地表征结构的裂缝机制和破坏过程,已成为无损检测领域的研究热点。本文以基于矩张量的声发射检测技术,定量研究钢筋混凝土结构的裂缝机制,为结构实时健康监测和灾害预警提供研究资料。本文介绍了基于参数的定性分析、基于信号的定量分析两种声发射技术数据处理方法的基本原理,分析了两种方法的优缺点。对钢筋混凝土梁进行三点弯曲试验和声发射测试,利用基于参数的分析方法,研究梁受荷过程中声发射参数随荷载的变化关系。结果表明,利用基于参数的分析方法可以定性判断钢筋混凝土结构的受损过程,但是无法做到相关损伤的量化。利用地震矩张量的原理,将矩张量理论与声发射技术相结合,建立了利用矩张量和声发射波形数据确定结构裂缝位置、类型及走向的方法及步骤,并在此基础上做出改进,提出了裂缝走向与坐标轴夹角的实用计算方法。通过钢筋混凝土简支梁的三点弯曲破坏试验,利用加载过程中梁产生的声发射波形信号,按照基于矩张量的声发射分析方法,计算裂缝机制,并与试验结果比较,探讨矩张量反演法应用于钢筋混凝土结构无损检测的有效性。结果表明,对于钢筋混凝土受弯梁,基于矩张量的声发射无损检测技术能够精确的描述结构的裂缝机制。
[Abstract]:Reinforced concrete structure is the most widely used type of building structure at present. Acoustic emission technology, as one of the most promising nondestructive testing techniques, can quantitatively characterize the crack mechanism and failure process of the structure based on moment Zhang Liang. In this paper, the crack mechanism of reinforced concrete structures is quantitatively studied by using the technique of acoustic emission testing based on moment Zhang Liang, which has become a research hotspot in the field of nondestructive testing. This paper introduces the basic principles of data processing methods based on parametric qualitative analysis and signal based quantitative analysis of acoustic emission technology, and provides research data for structural real-time health monitoring and disaster early warning. The advantages and disadvantages of the two methods are analyzed. The three-point bending test and acoustic emission test of reinforced concrete beam are carried out. The relationship between the acoustic emission parameters and the load is studied by using the parameter-based analysis method. The damage process of reinforced concrete structure can be judged qualitatively by using parameter-based analysis method, but the related damage can not be quantified. The method and procedure of determining the position, type and direction of structural cracks by using the data of moment Zhang Liang and acoustic emission waveform are established, and the improvement is made on this basis. The practical calculation method of angle between crack strike and coordinate axis is put forward. Through the three-point bending failure test of reinforced concrete simply supported beam and the acoustic emission waveform signal produced by beam during loading, the acoustic emission analysis method based on the moment Zhang Liang is used. The crack mechanism is calculated and compared with the experimental results. The effectiveness of the moment Zhang Liang inversion method in nondestructive testing of reinforced concrete structures is discussed. The results show that, for reinforced concrete flexural beams, The acoustic emission nondestructive testing technique based on moment Zhang Liang can accurately describe the crack mechanism of the structure.
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU375;TU317

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本文编号：1656163