錨桿錨固系統應力波分形機制及其應用研究.pdf

1、當前，錨桿無損檢測技術在檢測錨桿錨固質量、工作荷載等方面仍是利用傳統的應力波反射法，通過研究錨桿錨固系統應力波的微觀細部特征，計算、分析固結波速、基頻等方式，綜合判斷錨桿的錨固質量及工作荷載。然而錨桿受力情況相當復雜，造成錨桿錨固系統應力波呈現出相應的復雜波形，底端反射難以識別，這就給傳統的檢測方法帶來了很大的困難，成為一個亟待解決的技術難題。
　　針對這一難題，本文對應力波在錨桿中的傳播理論進行深入研究，發(fā)現錨桿錨固系統應力波是

2、由多種簡諧波組合而成，其波形復雜，但進行多次重復的實驗可以發(fā)現，其應力波特征參數(頻率、幅值等)符合分形理論中的統計自相似的規(guī)律，而分形理論正是分析這種復雜圖形的有力工具。
　　分形理論的研究對象是復雜、多變的非線性幾何形體。本文將分形理論引入到錨桿無損檢測領域的研究，從宏觀角度對錨固系統應力波空間分布特性進行分析。通過采集不同錨固質量下和不同工作荷載下錨桿錨固系統應力波信號，分析其波形盒維數與錨固質量、工作荷載的相關性。本文進行

3、的主要工作及獲得的結論有：
　　1）深入分析了錨桿錨固系統應力波的特征屬性，結合分形理論的適用范圍，從理論上論證了利用分形理論研究錨桿錨固系統應力波的合理性及可行性，為錨桿無損檢測技術提出一種全新的思路；
　　2）根據錨桿錨固系統應力波的特征屬性，結合分形理論和實際數據采集情況，建立了適用于錨桿錨固系統應力波形的盒維數數學模型，利用MATLAB軟件進行程序編寫，計算出應力波形的盒維數值；
　　3）為得到錨桿錨固系統應力

4、波盒維數與錨固質量之間的關系，進行實驗研究，分別從錨桿的錨固長度、錨固端的黏結質量以及錨桿的極限承載力等方面設計實驗，研究盒維數與這些參數之間的關聯性，綜合分析了錨桿錨固質量對盒維數值大小的影響，結果表明：錨固長度越長，盒維數值越小；錨固端黏結質量越好，盒維數值越??；當錨桿處于極限承載力的情況下，盒維數值達到峰值；
　　4）錨桿工作荷載與錨桿錨固系統應力波盒維數值關系密切。隨著錨桿工作荷載的增大，應力波盒維數值隨之增大，在錨桿達到