混凝土損傷的超聲、聲發(fā)射和光纖傳感器試驗(yàn)研究.pdf

1、混凝土是一種非均質(zhì)、多相材料，其損傷過(guò)程是一個(gè)由原生裂隙到微裂縫擴(kuò)展，出現(xiàn)宏觀裂縫，裂縫進(jìn)一步發(fā)展，喪失承載力即破壞的連續(xù)過(guò)程。從混凝土損傷力學(xué)的角度討論，損傷是作為一個(gè)劣化因子來(lái)表示混凝土受到損傷的程度，即引入了損傷變量－損傷因子這一參數(shù)，來(lái)描述材料的損傷過(guò)程。在理論分析的基礎(chǔ)上，本文結(jié)合混凝土強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理，以超聲檢測(cè)為手段，并利用推導(dǎo)的門(mén)檻損傷因子和臨界損傷因子，對(duì)所建模型進(jìn)行了應(yīng)用試驗(yàn)，并分析、討論了混凝土早

2、期受損對(duì)后期強(qiáng)度的影響，得到了早期不同受損程度的混凝土后期強(qiáng)度的不同發(fā)展?fàn)顩r。根據(jù)混凝土材料在損傷過(guò)程中不同階段的聲發(fā)射特征，推導(dǎo)了AE參數(shù)與損傷參量D之間的關(guān)系，證明了聲發(fā)射與混凝土力學(xué)過(guò)程之間有密切的關(guān)系。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了用聲發(fā)射參數(shù)與損傷參量D之間關(guān)系的正確性。同時(shí)，將混凝土受力損傷過(guò)程分為三個(gè)階段，計(jì)算了這三個(gè)階段損傷參量的范圍，描述了混凝土損傷的狀況。聲發(fā)射是材料內(nèi)部破壞引起的，了解材料的聲發(fā)射特性，就能了解材料的

3、損傷過(guò)程。對(duì)混凝土斷裂損傷性能影響的因素很多，其中切口相對(duì)深度和材料的種類(lèi)對(duì)混凝土試件的損傷斷裂特性和脆性程度具有明顯影響。筆者采用聲發(fā)射的方法并以上述聲發(fā)射模型為基礎(chǔ)，通過(guò)研究混凝土試件受力過(guò)程中的聲發(fā)射特征以及其力學(xué)特性，分析并討論了這些因素的影響程度。對(duì)于聲發(fā)射來(lái)說(shuō)，混凝土每一種破壞機(jī)制引發(fā)的聲發(fā)射信號(hào)是不同的?？梢杂^察所發(fā)生的聲發(fā)射信號(hào)的幅度變化范圍、持續(xù)時(shí)間、上升時(shí)間、振鈴數(shù)以及能量來(lái)區(qū)分。本文根據(jù)不同聲發(fā)射信號(hào)

4、特性間的差異探討了砂漿試件、素混凝土試件和纖維混凝土在三點(diǎn)彎曲負(fù)荷下?lián)p傷斷裂全過(guò)程中的破壞機(jī)制?；炷敛牧显谑芰^(guò)程中的變形和應(yīng)變狀況非常重要。本文基于馬赫－曾德?tīng)柛缮嬖恚瑢⒁环N新型全光纖傳感系統(tǒng)應(yīng)用于混凝土梁的三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)中，分析了加載過(guò)程中，混凝土的應(yīng)力－應(yīng)變與損傷破壞情況，討論了混凝土不同切口深度對(duì)應(yīng)力－應(yīng)變和損傷狀況的影響。同時(shí),本章還介紹了這一新型光纖傳感系統(tǒng)對(duì)上海盧浦大橋健康檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)情況。關(guān)鍵詞 混凝土，