版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、混凝土材料是建筑工程中的主要材料之一,廣泛應用于隧道、樓房以及橋梁等基礎設施,該材料在使用過程中的安全性和耐久性問題日漸凸顯,所以對混凝土結構進行實時在線的健康監(jiān)測具有重要意義。近年來,智能材料的迅速發(fā)展為結構健康監(jiān)測技術提供了一種新途徑,其中壓電陶瓷憑借其特有的傳感與驅動一體化,以及在傳感方面具有的頻響范圍寬、響應快、成本低廉等特點,得到了廣泛的研究與應用。本文基于上述背景,在國家自然科學基金(No.51272090)的支持下,對基于
2、壓電傳感器的混凝土結構中鋼筋銹蝕監(jiān)測進行了研究。主要的研究工作如下:
(1)針對混凝土結構的特點,分別研發(fā)了適合于混凝土健康監(jiān)測的埋入式機電阻抗傳感器以及超聲波傳感器。以PZT-5壓電陶瓷為傳感元件,制備機電阻抗傳感器;研究結果表明,以1:1:0.25的水泥、環(huán)氧樹脂和固化劑的混合物為防水層的機電阻抗傳感器具有優(yōu)良的防水效果,通過對耦合于混凝土結構的機電阻抗傳感器的電阻/抗變化分析,可以實現(xiàn)對混凝土結構中鋼筋銹蝕的監(jiān)測。分別以
3、PZT-5壓電陶瓷、1-3型壓電復合材料為傳感元件,制備接收型超聲傳感器,以PZT-4為發(fā)射元件,制備發(fā)射型超聲傳感器;性能測試結果表明,制備的接收型超聲傳感器,具有諧振峰單一,諧振頻率低,與混凝土有良好相容性,接收性能好等優(yōu)良特性,通過對不同銹蝕率下的接收波變化分析,可以實現(xiàn)對鋼筋銹蝕的監(jiān)測。
(2)以機電阻抗技術為理論背景,對不同銹蝕率下機電阻抗傳感器監(jiān)測所得的電阻/抗頻譜曲線進行了研究。研究結果表明,以具有較高機電耦合系
4、數(shù)的PZT-5壓電陶瓷為傳感元件制備的機電阻抗傳感器更適合于鋼筋銹蝕監(jiān)測;鋼筋銹蝕后,電阻/抗頻譜曲線漂移,隨著銹蝕率增大,電阻/抗峰值對應頻率左移,即變小,電阻/抗峰值增大;不同銹蝕率下的電阻/抗差值頻譜曲線中,差值隨銹蝕率增大而增大;同時結合損傷指標值,對混凝土結構中的鋼筋銹蝕情況做了定量評估,本文中選取的兩個損傷指數(shù) RMSD、MAPD均能定量的表征混凝土結構中鋼筋銹蝕情況,對比基于電抗計算所得的損傷指標,基于電阻計算所得的損傷指
5、標值較大,說明其對鋼筋銹蝕更敏感;基于電阻計算所得的RMSD值在100~150 kHz表現(xiàn)出良好的規(guī)律性,MAPD值在150~200 kHz表現(xiàn)出良好的規(guī)律性,損傷指標值隨銹蝕率的增大而增大,能直觀的反映銹蝕程度的增加。
(3)以超聲波測試技術為理論背景,對經不同銹蝕率下混凝土結構中傳播的接收波特征參數(shù)進行了研究。研究結果表明,相比于PZT-5接收型超聲傳感器,1-3型壓電復合材料接收型超聲傳感器更適合于監(jiān)測混凝土結構中鋼筋銹
6、蝕,具有主頻單一,主頻譜峰尖銳等優(yōu)點,有更好的分辨率;經混凝土結構中傳播的接收波形不規(guī)則,出現(xiàn)幾個連續(xù)波包;接收波波速、波幅、主頻幅值等波特征參數(shù)與鋼筋銹蝕率之間存在明顯的相關性,當鋼筋銹蝕率為0%~2%時,隨著銹蝕率的增大,接收波波速、波幅、主頻幅值迅速減?。讳P蝕率為2%~6%時,雖然隨銹蝕率的增大而減小,但降低的幅度變??;銹蝕率大于6%后,基本不發(fā)生變化;接收波主頻亦隨銹蝕率的增大而減小,但對初期銹蝕不敏感;波速、波幅、主頻幅值能很
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 基于壓電傳感器的鋼筋銹蝕超聲監(jiān)測研究.pdf
- 水泥基材料中鋼筋銹蝕及其傳感器監(jiān)測.pdf
- 基于壓電陶瓷傳感器的混凝土內部鋼筋銹蝕監(jiān)測及其粘結滑移性能研究
- 基于壓電陶瓷傳感器的混凝土內部鋼筋銹蝕監(jiān)測及其粘結滑移性能研究.pdf
- 鋼筋混凝土結構內部鋼筋銹蝕監(jiān)測傳感器的研究與設計.pdf
- 壓電傳感器應力-應變傳感特性及其在混凝土監(jiān)測中的應用.pdf
- 嵌入式鋼筋銹蝕監(jiān)測傳感器的研究.pdf
- 混凝土中鋼筋的銹蝕病害研究.pdf
- 混凝土中鋼筋銹蝕與結構耐久性
- 基于壓電傳感器不同級配混凝土梁損傷識別.pdf
- 混凝土中壓電傳感器防水及封裝技術.pdf
- 基于水泥基壓電傳感器的應用研究.pdf
- 鋼筋混凝土結構腐蝕監(jiān)測無線傳感器研究.pdf
- 基于內置多元傳感器監(jiān)測鋼筋混凝土結構腐蝕狀態(tài)研究.pdf
- 壓力傳感器論文壓電傳感器論文
- FBG腐蝕傳感器在鋼筋銹蝕監(jiān)測領域的應用研究.pdf
- 水下鋼筋混凝土結構中鋼筋銹蝕的原因及評測
- 基于Monte Carlo方法的鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕率研究.pdf
- 混凝土中鋼筋銹蝕應力應變場分析.pdf
- 基于聲發(fā)射傳感器的混凝土結構健康監(jiān)測研究.pdf
評論
0/150
提交評論